Страницы авторов "Тёмного леса".
Пишите нам! temnyjles@narod.ru
Насимович Ю.А. Новое о Солнечной системе. М., Изд. МГДТДиЮ
(Экспериментальное Биологическое Объединение), 2000. 131 с. От-
ветственный за выпуск - Н.П.Харитонов. [Научно-популярная книга с
натурфилософским обобщением о системе Анаксагора в последней гла-
ве].
С О Л Н Е Ч Н А Я С И С Т Е М А
Ю.А.Насимович
ПРЕДИСЛОВИЕ
(написанное в начале 2000 г., когда я узнал, что мои друзья
собираются поместить этот текст в Интернет)
Во-первых, я не хочу никого вводить в заблуждение. Изначально
этот текст не предназначался для публикации в качестве научной
или научно-популярной книги. Это просто конспект нескольких сотен
научно-популярных статей по планетной астрономии. Он делался для
себя и для дружеского круга. Более или менее оригинален лишь пос-
ледний раздел, но в нём больше поэзии, чем науки.
Во-вторых, о себе. По профессии я натуралист, а конкретнее -
ботаник, краевед (москвовед), немножко географ, немножко миколог
и т.д. Кто угодно, но только не астроном. Астрономия - это лишь
увлечение детских лет. Просто я люблю читать о "великих географи-
ческих открытиях", которые совершаются в настоящее время в Сол-
нечной системе. Происходят столь удивительные события, что совсем
не интересоваться ими может лишь мракобес... И больно видеть мил-
лионы современников и соплеменников, предпочитающих астрологию
астрономии. Хочется сделать хоть что-то, чтобы противостоять во-
инствующему невежеству.
Что можно извлечь из этой работы, написанной любителем? Не так
уж и мало - краткий рассказ обо всей Солнечной системе. Конечно,
всё это можно узнать и из других источников, но придётся прочи-
тать сотни научно-популярных статей, а здесь все они собраны вое-
дино, сплавлены в единый и почти логичный текст... Этот текст я
всё время дополняю, когда выходят новые номера журнала.
Есть, правда, другие научно-популярные сводки. Например, я не-
давно узнал из статьи В.Г.Сурдина [1998], что опубликована вели-
колепная книга Леонида Васильевича Ксанфомалити "Парад планет".
Увы, крошечным тиражом... Я эту книгу не смог достать. Если в ва-
шем распоряжении нет книг, написанных профессионалами, прочитайте
хотя бы этот текст. Всё-таки он написан любителем с изрядным ста-
жем...
А если Вы заметите ошибку, то позвоните мне по телефонам (095)
133-20-97 или (095) 141-12-12. Можно также выразить своё негодо-
вание по электронной почте:
root@ilja.mccme.rssi.ru
P.S. Обновлённую версию предлагаемого текста о Солнечной сис-
теме можно получить через "Интернет". Её адрес:
http://www.kiarchive.ru/pub/books/Ilja/planets.rar
или
ftp://ftp.kiarchive.ru/pub/books/Ilja/planets.rar
Можно также воспользоваться электронной почтой, послав письмо
по адресу mailserv@relcom.ru с командой в теле письма:
get /books/Ilja/planets.rar
Одна из предварительных версий этого текста была в 2000 г.
опубликована тиражом 120 экз. Привожу выходные данные этого изда-
ния:
Насимович Ю.А. Новое о Солнечной системе. М., Изд. МГДТДиЮ
[Московский городской дворец творчества детей и юношества], 2000.
131 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .............................................. 1
Введение ................................................. 2
Несколько слов о Солнечной системе в целом ............... 3
Первые искусственные небесные тела ....................... 4
Дальние полёты недавнего времени ......................... 6
В ближнем космосе ....................................... 10
Несколько слов о Солнце ................................. 12
Что будет с Солнцем и Землёй в будущем? ................. 15
Меркурий ................................................ 17
Венера .................................................. 20
Земля ................................................... 25
Луна - спутник Земли .................................... 38
Пылевые спутники Земли .................................. 43
Марс .................................................... 43
Фобос и Деймос - спутники Марса ......................... 50
Астероиды ............................................... 51
Юпитер .................................................. 56
Спутники и кольца Юпитера ............................... 59
Сатурн .................................................. 64
Кольца Сатурна .......................................... 66
Спутники Сатурна ........................................ 67
Уран .................................................... 70
Кольца Урана ............................................ 72
Спутники Урана .......................................... 73
Нептун .................................................. 75
Кольца Нептуна .......................................... 77
Спутники Нептуна ........................................ 78
Плутон .................................................. 80
Харон - спутник Плутона ................................. 82
Никс и Гидра - Новые спутники Плутона ...................
Трансплутоновые планеты (пояс Койпера) .................. 84
Облако Оорта ............................................ 85
Кометы и метеорные потоки ............................... 87
Метеориты ............................................... 93
Некоторые обобщения по Солнечной системе ............... 100
Расстояния между планетами .......................... 100
Относительная масса планет .......................... 101
Спутники планет ..................................... 102
Периоды обращения планет вокруг своей оси ........... 103
Химические различия в составе планет, магнитные поля и
внутреннее строение планет ....................... 104
Источники энергии в Солнечной системе ............... 105
Климат на планетах и непрерывно обитаемая зона ...... 105
Другие планетные системы ............................... 107
Совсем другие аналоги Солнечной системы ................ 109
Литература ............................................. 118
ВВЕДЕНИЕ
Вчера,
когда закат погас,
я с поднадзорным мирозданьем
беседу вёл
с глазу на глаз,
сферическим укрытый зданьем.
Я чувствовал
объём планет,
и в Мегамир сквозь светофильтры
мы двигались,
как следопыты.
Семён Кирсанов
Солнечная система - это система небесных тел, которая состоит
из звезды Солнце и движущихся вокруг него девяти больших планет с
их спутниками, а также бесчисленного множества малых планет, ко-
мет и метеорных тел. В состав Солнечной системы входит также ка-
кое-то количество газа, имеющегося в межпланетном пространстве и
за пределами планетной системы (облако Оорта и т.п.). Теперь в
составе Солнечной системы есть также искусственные объекты, кото-
рые вращаются вокруг Луны, Земли, других планет или непосредс-
твенно вокруг Солнца.
Всем этим естественным и искусственным телам и посвящается на-
учно-популярный текст, предлагаемый читателю. Он состоит из очер-
ков об отдельных небесных телах или группах сходных тел. Почти в
каждом таком очерке имеются две части: давно известные сведения и
открытия последних десятилетий. Давно известные сведения - это
всё то, что люди узнали к середине XX века, наблюдая небесные те-
ла с Земли в телескопы, а также открытия первого, советского, пе-
риода космонавтики. Этот материал изложен по возможности кратко
и, как правило, без ссылок на источники, чтобы не дублировать
многочисленные справочные и научно-популярные книги, издававшиеся
в нашей стране в советское время [Энциклопедический словарь в
двух томах, 1963, 1964; Детская энциклопедия, том 2, 1964; Садил,
Пешек, 1967 и др.]. Однако, ни одна из подобных книг не описывает
исследования последних десятилетий, когда первенство в космичес-
кой области перешло к Соединённым Штатам Америки. Соответствующий
материал "рассыпан" по многочисленным статьям и кратким заметкам
в отечественном журнале "Природа" и переводном американском жур-
нале "В мире науки". Эти сведения и обобщены автором, причём они
излагаются по возможности подробно и со всеми необходимыми ссыл-
ками. Часть данных взята из недавно опубликованного на русском
языке "Атласа космоса" [Купер, Хенбест, 1998]. Это научно-попу-
лярное издание заслуживает полного доверия, так как в нём почти
нет ошибок в материале, который известен по другим источникам.
Солнце описывается тоже кратко. Это звезда, и рассказ о ней
правильней соединить с рассказом о других звёздах. Не приведены,
разумеется, и все данные о Земле и Луне. В общем, главные "герои"
данного научно-популярного обзора - другие планеты Солнечной сис-
темы с их спутниками, малые планеты (астероиды), кометы, метеор-
ные тела, облако Оорта и космические аппараты, созданные челове-
ком.
Ещё следует напомнить некоторым читателям, что Солнечная сис-
тема входит в состав огромной звёздной системы - Нашей Галактики,
объединяющей несколько сотен миллиардов звёзд (все видимые прос-
тым глазом звёзды и Млечный Путь), и многие из них, как уже дока-
зано, окружены планетами. Наша Солнечная система, таким образом,
не одинока во Вселенной, и краткие характеристики других извест-
ных планетных систем тоже приводятся.
НЕСКОЛЬКО СЛОВ О СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ В ЦЕЛОМ
Вокруг Солнца в одном направлении и примерно в одной плоскости
вращаются девять больших планет - Меркурий, Венера, Земля, Марс,
Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Эти планеты - самые значи-
тельные по массе тела Солнечной системы, кроме Солнца, хотя их
общая масса составляет только одну семьсотпятидесятую часть массы
Солнца.
Все планеты движутся по эллиптическим орбитам, но вытянутость
этих орбит "на глаз" заметна только у двух крайних - у Меркурия и
Плутона. У остальных - орбиты близки к круговым.
Последняя из этих планет, Плутон, резко отличается ото всех.
Во-первых, она очень маленькая: её масса вместе со спутником Ха-
роном составляет только одну четырёхсотую часть массы Земли, то
есть в несколько раз меньше Луны! Во-вторых, она вращается по са-
мой вытянутой орбите (эксцентриситет - 0,25, а у Земли - 0,017).
В-третьих, орбита Плутона имеет самый большой угол наклона к
плоскости остальной Солнечной системы (17,1 градуса). В-четвёр-
тых, эта орбита пересекает орбиту другой планеты - Нептуна, то
есть Плутон иногда находится ближе к Солнцу, чем Нептун. Видимо,
Плутон - это не совсем полноценная планета, а оторвавшийся спут-
ник Нептуна. До недавнего времени Плутон считался по массе близ-
ким к Земле, но оказалось, что это не так.
Остальные планеты - "полноценные". Они изначально возникли как
планеты, то есть вращались вокруг Солнца с самого рождения. Среди
этих "полноценных" планет чётко различаются две группы: 1) плане-
ты Земной группы - Меркурий, Венера, Земля, Марс; 2) планеты-ги-
ганты - Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Планеты Земной группы отли-
чаются не только размерами: они расположены ближе к Солнцу (а
значит, сильнее обогреваются, движутся по орбитам быстрее, быст-
рее облетают вокруг Солнца), обладают другим химическим составом
(из-за малой массы и близости к Солнцу не смогли удержать так
много лёгких элементов - водорода, гелия), более плотные (с твёр-
дой поверхностью в отличие от планет-гигантов).
Пояс планет Земной группы отделён от пояса планет-гигантов ши-
рокой "щелью", где смогли разместиться орбиты десятков тысяч ма-
лых планет - астероидов.
За орбитой Плутона находится ещё один пояс малых планет, кото-
рый открыт недавно (пояс Койпера).
Ещё далее от Солнца расположено облако Оорта, где рождаются
кометы и откуда они иногда приходят в окрестности Солнца.
Итак, в пределах Солнечной системы по мере удаления от Солнца
различаются несколько поясов:
1) пояс планет Земной группы,
2) первый пояс малых планет - пояс астероидов,
3) пояс планет-гигантов,
4) второй пояс малых планет (пояс Койпера),
5) облако Оорта с кометами (внутренняя и внешняя части).
Тела Солнечной системы рассматриваются, в основном, по мере их
удалённости от Солнца. Но сначала речь идёт о космических аппара-
тах, созданных человеком, так как именно они дали человечеству
большую часть новых сведений о планетах и их спутниках.
ПЕРВЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ НЕБЕСНЫЕ ТЕЛА
Зато мы делаем ракеты,
перекрываем Енисей,
а также в области балета
мы впереди планеты всей.
Юрий Визбор
Первый искусственный спутник Земли был запущен в Советском Со-
юзе 4 октября 1957 г. Это была алюминиевая сфера диаметром 58 см
и весом 84 кг, из которых 51 кг приходился на аккумуляторы. Спут-
ник имел два передатчика, работавших на частотах 20 и 40 МГц
(длина волны 15 и 7,5 м) с выходной мощностью 1 Вт. Сравнение
сигналов двух передатчиков позволило изучить условия прохождения
радиоволн в ионосфере. На спутнике были система терморегулирова-
ния с радиатором и газовым контуром обмена (температура удержива-
лась в диапазоне 20-36 градусов). Батареи питания иссякли через
20 дней, но спутник просуществовал ещё около двух с половиной ме-
сяцев, постепенно снижаясь в результате трения о воздух, и сгорел
в нижних слоях атмосферы. Изучение торможения первого спутника
позволило узнать плотность земной атмосферы на всех высотах до
947 км. Все эти детали важны, так как существует множество публи-
каций с искажёнными сведениями о первом спутнике, в которых гово-
рится, к примеру, что сигналы были бессмысленными, корпус сталь-
ным, передатчик один и т.д. [Сурдин, 2007б].
В этом же году были запущены ещё 2 советских спутника, в т.ч.
с собакой Лайкой [Сурдин, 2007б]. В результате полётов было со-
вершено одно из важнейших открытий XX века - были открыты радиа-
ционные пояса Земли, представляющие опасность для космонавтов
(см. главу о Земле).
В 1958 г. запущен первый американский спутник Земли.
В январе 1959 г. советская ракета "Луна-1" прошла в 5-6 тыся-
чах километров от Луны и стала первым искусственным спутником
Солнца (искусственная планета "Мечта"). Были существенно дополне-
ны сведения о радиационных поясах Земли и космических лучах. Те-
перь мы знаем, что это была четвёртая по счёту попытка запуска
аппарата к Луне. Станция должна была попасть в Луну, но промахну-
лась на 6 тыс. км [Пономарёва, 2005].
В сентябре того же года "Луна-2" достигла поверхности Луны.
Было установлено, что у Луны нет магнитного поля и поясов радиа-
ции, и это имело огромное значение для будущих полётов человека к
Луне. Аппарат врезался в Море Дождей между кратерами Архимед,
Аристилл и Автолик (теперь это Залив Лунника) и доставил вымпел в
гербом СССР [Пономарёва, 2005].
В октябре того же года "Луна-3" сфотографировала обратную сто-
рону Луны (60%) и, вернувшись в околоземное пространство, переда-
ла эти фотографии по радио на Землю. Различались детали не менее
50 км. Описаны были около 400 образований.
Через какое-то время интересные фотографии Луны были получены
американскими ракетами серии "Рейнджер". Первый аппарат этой се-
рии без торможения мчался к Луне, непрерывно фотографируя её и
передавая снимки на Землю. В последние мгновения получены снимки,
на которых видны детали размером до 50 м. Позднее, в 1964 г.,
станцией из этой серии были получены 4 тысячи фотографий Луны.
12 апреля 1961 г. Ю.А.Гагарин на корабле "Восток" облетел Зем-
лю за 1 час 48 минут.
В том же году Г.С.Титов на корабле "Восток-2" совершил 17 с
половиной витков вокруг Земли.
В том же году американец Аллан Шеппард "запрыгнул" в космос на
15 минут и приземлился вблизи места старта.
12 февраля того же года к Венере была направлена советская
станция "Венера", а вслед за ней туда же - успешная американская
станция "Маринер-2". Выяснено, что Венера вращается вокруг оси
очень медленно и в обратном направлении по сравнению с другими
планетами. Оказалось, что атмосфера Венеры в несколько раз плот-
нее земной, и высота облаков составляет около 100 км. Состав ат-
мосферы, а также температура и давление на поверхности планеты не
были определены.
В августе 1962 г. корабли "Восток-3" и "Восток-4", пилотируе-
мые А.Г.Николаевым и П.Р.Поповичем, совершили соответственно 64 и
48 витков вокруг Земли.
В том же году состоялись первые полёты американских космонав-
тов вокруг Земли. Джон Гленн совершил свой героический полёт,
сделав 3 витка (отказали система автоматического управления и
система терморегуляции) (20 февраля). В тяжёлых условиях прошёл и
полёт Карпентера (24 мая). Полёт Уолтера Ширры был первым удачным
полётом американцев, сделано 6 витков (3 октября).
В том же году к Марсу направилась советская станция "Марс-1".
Отмечено было, что концентрация микрометеоров вблизи Земли боль-
ше, чем в окрестностях Марса, но программа изучения Марса не была
выполнена.
В 1963 г. состоялись совместные полёты В.Ф.Быковского и
В.В.Терешковой на кораблях "Восток-5" и "Восток-6", а станция
"Луна-4" прошла вблизи поверхности Луны.
12 октября 1964 г. запущен первый трёхместный космический ко-
рабль "Восход" (Комаров, Феоктистов, Егоров), с которого начались
полёты кораблей этой серии. Вскоре состоялся и первый выход чело-
века в открытый космос (Леонов).
В этом же году в Советском Союзе предпринята первая попытка
изучения дальнего космоса. 2 апреля с Земли стартовала автомати-
ческая станция "Зонд-1", но по-настоящему большие успехи в этой
области были достигнуты значительно позднее и, в основном, амери-
канскими учёными.
15 июля 1965 г. великолепные снимки Марса переданы на Землю
американской станцией "Маринер-4", и с этого времени первенство в
изучении этой планеты перешло к США. Вместо каналов и следов жиз-
ни на фотографиях Марса виден "лунный" пейзаж с метеоритными кра-
терами. Атмосфера разреженная, и не защищает планету ни от метео-
ритов, ни от космических лучей, губительных для всего живого.
В этом же году советский "Зонд-3" обогатил науку новыми сним-
ками обратной стороны Луны (25 снимков, сфотографированы участки,
которые не были засняты ранее), а станции "Луна-7" и "Луна-8" вы-
полнили отдельные операции мягкой посадки на Луну.
13 февраля 1966 г. советская станция "Луна-9" впервые соверши-
ла мягкую посадку на Луну и передала панораму лунной поверхности.
В этом же году панораму поверхности передала с Луны станция "Лу-
на-13".
31 марта того же года станция "Луна-10" вышла на орбиту ис-
кусственного спутника Луны, став первым искусственным спутником
другого тела [Пономарёва, 2005].
В этом же году американские космонавты Д.Скотт и Н.Армстронг
совершили стыковку с ранее запущенной ракетой. Потом из-за воз-
никших неисправностей полёт был прерван и космонавты вернулись на
Землю. Стыковка рассматривалась как необходимый элемент для полё-
та на Луну [Курдюмов, 1966].
В 1966-1968 годах на Луну пять раз садились американские аппа-
раты серии "Сервейер".
21 июля 1969 г. в 16 часов 17 минут по нью-йоркскому времени
лунный отсек "Орёл" американского корабля "Аполлон-11" с двумя
астронавтами на борту совершил мягкую посадку на Луну в Море Спо-
койствия. Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин вышли на лунную поверх-
ность на 2 часа 40 минут и установили солнечно-ветровой коллек-
тор, сейсмический детектор и лазерный рефлектор. По наводке с
Земли космонавты чуть не сели на дно небольшого кратера, завален-
ное каменными глыбами, и в последние секунды перед посадкой Арм-
стронг взял управление на себя, посадив корабль в четырёх милях
от заранее намеченной цели. Горючего в тормозном двигателе оста-
валось только на 40 секунд. С Земли и окололунной орбиты, где на
"Аполлоне" оставался Майкл Коллинз, лунный отсек какое-то время
не могли найти. Лунная поверхность оказалась твёрдой и удобной
для ходьбы. В 20 часов 54 минуты того же дня космонавты стартова-
ли с Луны [Лосев, 1969] и через трое суток благополучно вернулись
на Землю, доставив образцы лунного грунта. Все три космонавта пе-
ред этим уже совершали полёты на различных космических кораблях
[Смирнов, 1969]. До 1972 г. американцы 5 раз повторили полёты к
Луне, в результате чего Луну, в общей сложности, посетило 12 че-
ловек, а ещё 6 человек видели её с окололунной орбиты. Драмати-
чески проходил полёт корабля "Аполлон-13": 13 апреля 1970 г. на
полпути к Луне взорвался кислородный баллон для топливных элемен-
тов и жизнеобеспечения, космонавты дышали кислородом лунной каби-
ны, они обогнули Луну, притормозив двигателем лунной кабины, та-
ким же путём разогнались после обхода Луны и в этой же кабине се-
ли на Землю (Федулаев, 2006). Дальнейшие полёты к Луне были бес-
пилотными.
В 1970 г. советская автоматическая станция "Луна-16" взяла
пробу лунного грунта и тоже вернулась на Землю.
В 1970-1971 годах советский "Луноход-1", доставленный станцией
"Луна-17", прошёл по поверхности Луны 10 км, передавая её фотос-
нимки. На Землю было передано 200 панорам и более 20 000 отдель-
ных снимков. Более чем в 500 точках изучались физико-химические
свойства Луны [Пономарёва, 2005]. Вместо запланированных трёх ме-
сяцев первый луноход работал десять месяцев [Базилевский, 1998].
С января 1973 г. в течение 5 месяцев на Луне работал "Луно-
ход-2", прошедший 37 км [Пономарёва, 2005]. Перед этими двумя
удачами ракета с луноходом взорвалась вскоре после старта [Кузне-
цов, 2004].
В 1971 и 1972 гг. окрестностей Марса достигли советские стан-
ции "Марс-2" и "Марс-3", открывшие у планеты слабое магнитное по-
ле, хотя это открытие не было признано. Наличие магнитного поля
подтверждено станцией "Марс-5" в 1974 г. и американским аппаратом
в 1997 г. [Жузгов, 1998].
ДАЛЬНИЕ ПОЛЁТЫ НЕДАВНЕГО ВРЕМЕНИ
И просторы Вселенной
Бороздят корабли
Мысли вечной, нетленной,
Улетевшей с Земли.
Александр Косарев
А нынче неразумный Гений
Послал в бескрайние Миры
Наш точный адрес во Вселенной
И всё о нас до сей поры...
Анатолий Асмоловский
"Пионер-10" (США). Запущен в 1972 г. Предназначался для иссле-
дования дальнего космоса. В 1973 г. пролетел мимо Юпитера. В 1983
г. пересёк орбиту Плутона. Трансплутоновые планеты не замечены.
Ещё 10 лет после этого должен был работать. Согласно заметке
1999-го года [Загадочное ускорение..., 1999], станция до сих пор
продолжает передавать сигналы. Сообщение об удачной связи со
станцией было в информационной радиопередаче 1 мая 2001 г. Ещё в
1980 г. (в 20 астрономических единицах от Солнца) было открыто
добавочное ускорение станции строго к Солнцу, то есть она тормо-
зится чуть быстрее, чем должна. Её нормальное гравитационное ус-
корение в 1980 г. - 3,8*10 в минус четвёртой степени см/с2, доба-
вочное - 8*10 в минус восьмой степени. Последующие измерения
подтвердили добавочное торможение (ускорение к Солнцу). Самой
большой неожиданностью оказалось постоянство добавочного ускоре-
ния: по мере удаления станции от 40 до 60 а.е. величина ускорения
не менялась с точностью 2*10 в минус восьмой степени см/с2. Все
вероятные причины ускорения из числа известных отвергнуты, и поэ-
тому "некоторые учёные не исключают возможность влияния совершен-
но новых гравитационных механизмов" [Загадочное ускорение...,
1999, с.101]. Позднее вроде бы удалось объяснить это торможение
влиянием тёмной материи [Ксанфомалити, 2008]. В марте 1997 г.
станция удалилась от Солнца уже на 67 а.е. Она имеет графическое
сообщение для внеземных цивилизаций - пластину с изображением
Солнца и планет, мужчины, женщины и т.д.
"Пионер-11" (США). Запущен в 1973 г. Прошёл близ Юпитера
[1974] и Сатурна [1979]. Для него тоже открыто добавочное ускоре-
ние [Загадочное ускорение..., 1999]. Связь со станцией прервалась
в 1990 г.
"Маринер-10" (США). Запущен в 1973 г. [?]. В 1974 г. выведен
на орбиту спутника Солнца [Второй пролёт..., 2008]. Прошёл близ
Венеры в 1974 г., а потом трижды сближался с Меркурием (март
1974, сентябрь 1974, март 1975). Это первая станция, предназна-
ченная для исследования сразу двух планет и совершившая корректи-
ровку орбиты с использованием притяжения "промежуточной" планеты.
Это также первый аппарат, изучавший Меркурий. Следующая станция
пролетела мимо Меркурия только в январе 2008 г. [Второй про-
лёт..., 2008]. Составлена карта одной из сторон Меркурия.
"Викинг-1" и "Викинг-2" (США). Запущены в 1975 г. Какое-то
время в 1976 г. пробыли на орбите около Марса, а потом их поса-
дочные модули совершили мягкую посадку, после чего брали пробы
грунта и вели поиски жизни. Посадочный модуль "Viking Lander-1"
работал на поверхности Марса 6 лет [Мороз и др., 2005]. На полюсе
зафиксирована температура минус 123 градуса Цельсия [Хаберле,
1986].
"Вояджер-1" и "Вояджер-2" (США). Запущены в 1977 г. Воспользо-
вавшись "парадом" планет-гигантов, прошли мимо Юпитера (1979) и
Сатурна (1980 и 1981). Первая из них на 6500 км сближалась с Ти-
таном (1980), а вторая позднее прошла вблизи Урана (1986) и Неп-
туна (1989). Открыты многочисленные спутники, кольца и детали об-
лачного слоя этих планет. Станции продолжают работать за предела-
ми планетной системы, и связь с ними сохранилась (хотя с "Воядже-
ром-2" она ненадолго рвалась в ноябре 1998 г., но с Земли удалось
включить запасной радиопередатчик). В апреле 1999 г. "Вояджер-2"
был в 8,6 млрд. км от Земли, "Вояджер-1" - в 10,9 млрд. км (в 70
раз дальше, чем Солнце). На связь в оба конца с этой станцией
уходит 20 часов ("Вояджеры" - самые удалённые от Земли искусс-
твенные объекты, 2000).
"Венера-13" (СССР). Запущена в 1981 г. В 1982 г. совершила
мягкую посадку на поверхность Венеры близ области Бета и передала
её первые цветные снимки (нагромождение плит вулканического про-
исхождения) [Бронштен, 1997]. Изучались и пробы грунта. Аналогич-
ную программу выполнила "Венера-14" [Пономарёва, 2005]. Менее ка-
чественные изображения поверхности были переданы до этого "Вене-
рой-9", впервые села "Венера-7", рассчитанная на давление в 100
атмосфер, а предыдущие спускаемые аппараты не выдерживали атмос-
ферного давления ("Венера-4" была рассчитана на 10-20, "Венера-5"
и "Венера-6" - на 27 атмосфер) [Бронштен, 1997].
"Венера-15" и "Венера-16" (СССР). Последние и самые удачные
станции этой серии. Подлетели к Венере в 1983 г. Летали над об-
лачным слоем планеты и 8 месяцев проводили обследование Венеры
радиолокационным способом. Изучению подверглась четверть поверх-
ности планеты, зарегистрированы детали протяжённостью 1-2 км и
высотой 50 м. Кроме того, от станций отделились спускаемые отсеки
и совершили мягкую посадку.
Международный кометный зонд (США и, вероятно, др.). В 1985 г.
сблизился с ядром кометы 21P/Джакобинми-Циннера.
Европейский зонд "Джотто". В 1986 г. пересёк центральную часть
головы кометы Галлея примерно в 600 км от ядра. Кометные пылинки
повредили приборы "Джотто", но, в целом, станция справилась с за-
дачей. Получены фотографии кометного ядра, определён химический
состав ядра и головы [Пролёт "Джотто"..., 1986]. Позднее зонд
"Джотто" решено было использовать в 1992 г. для полёта к комете
Григга-Скъеллерупа, скорректировав его орбиту при сближении с
Землёй [Природа, 1990, N2, с.120]. Удалась ли попытка, автор не
знает.
"ВЕГА-1" и "ВЕГА-2" (США). В 1986 г. прошли в 8900 и 7900 км
от ядра кометы Галлея.
"Планета-А" (Япония). В 1986 г. прошла в 150000 км от ядра ко-
меты Галлея. Перед этим столкнулась с пылинками в 2 и 3 мг, кото-
рые отклонили её от расчётного направления на 0,7 градуса [Пролёт
"Джотто"..., 1986]. Ядро кометы Галлея изучалось двумя японскими
станциями - "Сакигаке" и "Суйсей" [Сурдин, 2006в].
"Галилео" (США). Запущен 18 октября 1989 г. с корабля "Атлан-
тис" ["Галилей"..., 1990]. Направился к Юпитеру по очень сложной
траектории. Через 100 суток достиг окрестностей Венеры, через 400
суток почти вернулся к Земле, прошёл к астероиду Гаспре и вернул-
ся к Земле через 3 года, а потом опять пересёк пояс астероидов,
сблизившись с Идой, и 7 декабря 1995 г. подлетел к Юпитеру и его
спутникам (имелись орбитальный и спускаемый отсеки). Зарегистри-
рованы 9 вспышек в облаках Венеры [Природа, 1992, N3, с.120],
впервые с близкого расстояния сфотографированы астероиды, открыт
спутник астероида Иды, отмечены изменения цвета Ио из-за новых
излияний серы (в сравнении с прежними фотографиями "Вояджеров").
Сделано огромное количество других открытий на спутниках Юпитера.
Открыто облако пыли, которое летит от Юпитера или его спутников.
Это наэлектризованные частицы в магнитном поле Юпитера. Везде в
поясе астероидов было в среднем одно столкновение с микрометеори-
том за сутки, а в этом облаке - 20000 столкновений в сутки [Изу-
чается астероид Ида, 1994; "Галилей" совсем запылился, 1996;
Внутренние океаны спутников Юпитера, 1999]. Программа полёта была
выполнена в 1997 г., после чего экспедиция продлевалась ещё три
раза. 17 января 2002 г. "Галилео" должен был в последний раз
сблизиться с Ио (на 100 км!), но из-за ошибки в программе прои-
зошла перегрузка бортового компьютера, и фотографирование Ио не
производилось. Сближение с Ио направило аппарат к Амальтее, с ко-
торой он должен был встретиться в ноябре 2002 г. [Неудачное сви-
дание с Ио, 2002]. После этого аппарат 21 сентября 2003 г. был
уничтожен в атмосфере Юпитера, чтоб случайно не занести жизнь на
Европу. Главная зонтообразная антенна не раскрылась, и информация
передавалась на Землю со скоростью в 13040 раз меньше при помощи
запасной антенны (10 бит/с) ["Галилео" своё отработал, 2004].
"Фобос" (СССР). Два аппарата запущены в 1988 г. Связь с "Фобо-
сом-1" прервалась сразу же из-за неверной команды с Земли. "Фо-
бос-2" два месяца работал на марсианской орбите, в 1989 г. пере-
дал на Землю 40 фотографий Фобоса с расстояния 400-200 км, но в
дальнейшем связь прервалась. Станция подтвердила в существование
у Марса слабого магнитного поля [Жузгов, 1998; Кузьмин, 1998]. В
1992 г. потеряна была связь и с американским аппаратом, летевшим
к Марсу. А российский "Марс-96", взлетев, упал в Южной Америке.
Марсоходы, доставленные "Марсом-2" и "Марсом-6", не сумели выйти
из посадочных аппаратов [Кузьмин, 1998].
"Магеллан" (США). Запущен в 1989 г. Подошёл к Венере в августе
1990 г., совершил маневры с трением об атмосферу Венеры и перешёл
на круговую орбиту ["Магеллан" маневрирует у Венеры, 1993]. Сос-
тавляет карту Венеры при помощи радиолокации. Были сообщения о
том, что с этой станции замечен недавно упавший утёс, обломки ко-
торого рассыпались на площади 7,5 х 2,5 км [Венера "Зашевели-
лась", 1992].
Зонд "Улисс" (США). Запущен в 1990 г. Предназначен для изуче-
ния полюсов Солнца, которые плохо видны с Земли. Сначала подошёл
к Юпитеру, который перевёл его на орбиту вне плоскости Солнечной
системы. Делает оборот за 6,2 года. В 1996 г. было сообщение о
начале второго витка [Второй оборот вокруг Солнца, 1996]. В фев-
рале 2004 г. финансирование аппарата было продлено в третий раз
(до 2008 г.). В 2007-2008 гг. он в третий раз пролетит над полю-
сами Солнца. В 2000-2001 гг. пролетел в максимум солнечной актив-
ности, а теперь пролетит в минимум, как и в 1994-1995 гг., но при
другой полярности Солнца [Продлена миссия "Улисса", 2004].
Солнце изучается также солнечно-гелиосферной обсерваторией
"SOHO" ("Solar Heliosphere Observatory" или, по другой публика-
ции, "Solar and Heliospheric Observatory"). Кроме того, этот ап-
парат обследовал плазменный "хвост", который тянется от Венеры
[Колоссальный "хвост" Венеры, 1997]. В 1998 г. выходила из строя
ориентационная система станции, но её удалось починить, введя в
компьютерную систему новую программу ориентации. Теперь станция
должна проработать до 2003 г. и наблюдать максимум солнечной ак-
тивности в середине 2000 г. [Возрождение "SOHO", 1999]. За 6 лет
работы станция наблюдала более 600 комет, прошедших вблизи Солнца
и открыла одну безголовую комету [Безголовая комета, 2004].
"Марсианский следопыт" (Mars Pathfinder) (CША). В декабре 1996
г. полетел к Марсу и сел в устье долины Арес, куда ледником или
водным потоком когда-то давно были вынесены камни с большой пло-
щади. Это третья удачная посадка американского аппарата на Марс
(все четыре аналогичные советские попытки были неудачными). Аппа-
рат вошёл в атмосферу Марса сразу (7,65 км/с), а не с марсианской
орбиты. Торможение было за счёт трения об атмосферу, потом при
помощи парашюта, потом при помощи двигателя, потом при помощи ша-
ров с газом, смягчивших удар (аппарат, как мяч, подпрыгнул на
этих шарах 16 раз). Далее станция действовала по принципу советс-
ких аппаратов "Луна-9" и "Луна-13": тетраэдр тяжёлой гранью по-
вернулся вниз ("ванька-встанька"), три грани раскрылись в виде
лепестков (солнечные батареи), а на четвёртой - находились прибо-
ры (телекамера, магнитометр, три ветровых конуса-вертушки, прибо-
ры для изучения структуры атмосферы и другие). Отделился шестико-
лёсный марсоход с тремя телекамерами, который удалялся на 500 м
от станции в разные стороны. Основной блок должен был работать
месяц, а работал три месяца. Марсоход должен был работать неделю,
а работал в 12 раз дольше. Весь мир мог получать информацию не-
посредственно от станции через интернет ["Марсианский следопыт"
собирается в путь, 1995; Базилевский, 1998].
"Марс-Глобал Сервейер" ("Mars Global Surveyor orbiter") в 1997
г. подтвердил наличие у Марса слабого магнитного поля [Жузгов,
1998].
Станция "NEAR" (Near Earth Asteroid Rendervour - Встреча с
околоземным астероидом) (США). Запущена 17 февраля 1996 г. для
исследования астероида Эрос [Странности топографии Эроса, 2002].
В июне 1997 г. пересекла пояс астероидов и встретилась с астерои-
дом Матильда (см. ниже), на который была перепрограммирована уже
в полёте. Получено 500 фотографий. Потом, в январе 1998 г., по-
дошла к Земле и, получив необходимое ускорение, должна была в на-
чале 1999 г. стать спутником Эроса [На встречу с Эросом, 1994],
но в декабре 1998 г. прошла в 3830 км от этого астероида. Выясни-
лось, что Эрос вытянут на 40 км. Определены его масса и плотность
[Астероид Эрос, 2000]. 14 февраля 2000 г. станция всё-таки стала
его спутником Эроса, а 12 февраля 2001 г. была посажена на него
[Странности топографии Эроса, 2002]. Получено 160 тыс. снимков, в
т.ч. перед самой посадкой.
Орбитальная станция "Кассини" со спускаемым зондом "Гюйгенс"
(западноевропейская, с участием американского НАСА). Для исследо-
вания Титана. Запущена 15 октября 1997 г. Дважды сближалась с Ве-
нерой и по одному разу с Землёй и Юпитером ["Cassini"..., 2004].
24 июня 1999 г. аппарат совершил второй маневр вокруг Венеры,
пройдя в 620 км от неё. 18 августа он оказался в 1166 км от Земли
и направился к Юпитеру, который должен направить его к Сатурну
["Кассини" идёт своим курсом, 2000]. Шесть месяцев находился в
относительной близости от Юпитера, послал на Землю 26 тысяч фо-
тоснимков его системы и направился к Сатурну ["Cassini"...,
2004]. Летом 2004 г. подлетел к системе Титана. В январе 2005 г.
аппарат занимался изучением Титана с орбиты: имеется жидкий метан
и берега из водяного льда, подтверждено наличие органических ве-
ществ [Сурдин, 2005а]. В конце 2004 г. спускаемый аппарат отде-
лился от станции и через месяц, 14 января 2005 г., совершил по-
садку на Титан. Во время посадки сфотографированы русла метановых
рек, низинные и возвышенные области. Семиметровый аппарат, был
снабжён приборами для 12 орбитальных экспериментов ["Кассини"
идёт своим курсом, 2000]. В 2007 г. было сообщение, что благодаря
"Кассини" открыт 60-й спутник Сатурна, а до начала работы станции
известны были 18 спутников. Стоимость полёта 3,3 млрд. долларов -
как расходы США за 19 дней войны в Ираке [Ксанфомалити, 2005].
"Deep Spase-1" ("Глубокий космос-1") (США). Запущен 1 ноября
1998 г., подошёл к астероиду Брайль на 10-15 км [Астероид - "ди-
тя" астероида, 2000], а потом - к комете Борелли [Предсмертное
дыхание кометы Борелли, 2002]. Получены очень чёткие снимки асте-
роида и ядра кометы. Аппарат запущен для испытания ионного двига-
теля. В ноябре 2001 г. связь с ним была прекращена.
"Stardust" ("Звёздная пыль") (США). Аппарат стартовал 7 февра-
ля 1999 г. Предназначен для изучения кометы Вильда-2 (Вилда-2) и
облаков космической пыли. До встречи с кометой (за орбитой Марса)
совершит три облёта вокруг Солнца. После первого облёта сблизится
с Землёй и под воздействием её тяготения наберёт дополнительную
скорость, что позволит пройти через голову кометы с относительной
скоростью всего 6,1 км/с. Дважды (в 2000 и 2002 гг.) пересечёт
скопление частиц пыли между Марсом и Юпитером, изучая его. 2 ян-
варя 2004 г. пройдёт в 150 км от ядра кометы Вильда-2. Будет ло-
вить пылинки от 1 до 100 мк аэрогелем (пеной). В начале 2006 г.
окажется близ Земли. На высоте 100 000 км отделится посадочный
отсек, затормозит об воздух и на парашютах опустится в соляную
пустыню в штате Юта. Это должно произойти 14-15 января [На свида-
ние с кометой Вильда-2, 1999]. 2 января 2004 г. в 22.40 по мос-
ковскому времени зонд прошёл в 300 км от ядра кометы Вильда-2
[новости по "Маяку"], т.е. к данному моменту программа успешно
выполнялась. 15 января 2006 г. аппарат совершил посадку в пустыне
Юта, т.е. программа была полностью выполнена. Собрано несколько
тысяч кометных частиц и около полусотни частиц межпланетной пыли
[Сурдин, 2006в].
Запуск американской станции к Плутону намечен на начало XXI
века.
Интересную космическую программу имеет также Япония [Японский
радиотелескоп в космосе, 1997]. Предполагаются высадка астронав-
тов на Луну и межпланетные перелёты. В 1997 г. к Луне должна была
полететь станция "Lunar-A" (выйти на лунную орбиту и с неё спус-
тить три аппарата в трёх точках Луны с бурильными установками,
сейсмографами и измерителями теплового потока из недр). "Pla-
net-B" должна была в 1998 г. отправиться к Марсу. В 2002 г. стан-
цию "Muses-C" планируется послать к астероиду Нереиде в момент её
сближения с Землёй, чтобы взять пробы и в 2006 г. вернуться на
Землю. Размер Нереиды - 1 км. Впрочем, были и скептические выска-
зывания, так как реальные успехи Японии в освоении космоса до
этого были весьма скромны: только в 1994 г. была запущена нор-
мальная ракета [У Японии "на прицеле" Луна, 1995]. И действитель-
но, станция "Lunar-A" не полетела, так как перед самым запуском
протекла химическая батарея, и повторить попытку можно только че-
рез много лет, когда опять будет соответствующее взаимное распо-
ложение Солнца, Земли и Луны [Запуск аппарата "Lunar-А" перено-
сится, 1998]. Сейчас Япония корректирует программу и ищет иност-
ранных партнёров.
Одна из американских фирм планирует коммерческий запуск стан-
ции к астероиду, чтоб потом продать информацию правительственным
агентствам и университетам [Коммерческий полёт к астероиду,
1998].
Европейцы (в т.ч. английские учёные) планируют запуск в 2008
г. пяти аппаратов общей массой 120 кг для исследования ближайших
к нам астероидов, которых они должны достичь в 2010-2011 гг.
[Путь к астероидам, 2004].
"Dawn", зонд. Должен исследовать Весту и Цереру. Стартовал 27
сентября 2007 г. У Весты должен быть в 2011 г., у Цереры - в 2015
г. [Началась экспедиция к астероидам, 2008].
"MESSENGER" (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry
and Ranging - "Поверхность, космическая среда, геохимия и съёмка
Меркурия") (США). Запущен 3 августа 2004 г. Выведен на орбиту
спутника Солнца. 2 августа 2005 г. сблизился с Землёй, 24 октября
2006 г. и 5 июня 2007 г. - с Венерой. В результате этих маневров
вышел на орбиту, ведущую к Меркурию. 14 января 2008 г. в первый
раз прошёл вблизи Меркурия, сделав множество снимков с высоты
около 200 км, в т.ч. участков, которые ранее не фотографировались
[Сурдин, 2008в]. 6 или 7 октября 2008 г. опять прошёл в 200 км от
Меркурия и передал на Землю порядка 1200 фотоснимков, в т.ч.
участков, которые ранее не фотографировались. Но основная цель
прохода - гравитационный маневр, который позволяет этому аппарату
18 марта 2011 г. стать первым искусственным спутником Меркурия
[информационная радиопередача; Сурдин, 2008в].
22 октября 2008 г. стартовала индийская станция "Чандраян-1",
предназначенная для создания трёхмерной карты лунной поверхности
и поиска воды на поверхности и в глубине Луны [информационная ра-
диопередача]. Это первый индийский аппарат, который должен поки-
нуть околоземное пространство.
В БЛИЖНЕМ КОСМОСЕ
В 1976 г. в США запущен лазерный геодинамический спутник "LA-
GEOS-1" ("Laser Geodynamic Satellite") для высокоточных измерений
движения земной коры с использованием отражения лазерного сигнала
призматическими зеркалами, которых установлено на его поверхности
426. Это похоже на вращающийся зеркальный шар в дискоклубах. К
1989 г. обнаружился "дрейф" спутника на несколько тысяч километ-
ров под давлением света и реактивной реакции на его переизлучение
[Геодинамический спутник и солнечные фотоны, 1997].
Искусственный спутник Земли "IRAS" с инфракрасным телескопом
на борту (Нидерланды, Великобритания, США). Запущен в 1983 г. С
Земли нельзя производить наблюдения в инфракрасном свете, так как
воздух не пропускает его. За 10 месяцев работы телескопа открыты
около полумиллиона источников инфракрасного излучения. В Солнеч-
ной системе - 5 новых комет, десятки астероидов, остаток кометы
Фаэтон, несколько полос космической пыли вокруг Солнца (от столк-
новения астероидов), полоса пыли над и под поясом астероидов, по-
лоса пыли в плоскости земной орбиты. Вне Солнечной системы -
кольцо мелких частиц вокруг Веги, сотни холодных протозвёзд, сгу-
щение пыли в центре Галактики, сталкивающиеся инфракрасные галак-
тики и т.д. [Хэбинг, Нейгебауэр, 1985; "IRAS" - великий первоотк-
рыватель, 1996].
В 1989 г. на орбиту выведен специализированный инфракрасный
телескоп COBE для изучения реликтового излучения (Большого Взры-
ва). Получена информация о самом начале развития Вселенной, о
первых галактиках и звёздах. В 1995 г. европейцы вывели на орбиту
также инфракрасную обсерваторию ISO [Энциклопедия для детей, том
8, 1997].
Космический телескоп "Хаббл" (США). Выведен на орбиту в 1990
г. Предназначен для изучения далёких областей Вселенной. Далёкие
звёзды-цефеиды, называемые "маяками Вселенной", "видит" в объёме
в 1000 раз большем, чем наземные телескопы. Смог впервые в мире
разглядеть диск далёкой звезды - диск красного сверхгиганта Бе-
тельгейзе, а также пятно на ней поперечником в 10 раз больше Зем-
ли [Разглядеть Бетельгейзе в "лицо", 1996]. При помощи этого те-
лескопа получены хорошие фотоснимки Плутона и его спутника Харона
[Купер, Хенбест, 1998], изучены изменения полярных шапок Марса,
наблюдались извержения вулканов на Ио, падение кометы на Юпитер и
т.д. К сожалению, у телескопа оказалась неисправность зеркала,
из-за которой его чувствительность меньше, чем предполагалось.
Планеты у других звёзд он не видит, но наши планеты фотографирует
почти так же, как с автоматических станций [Чейсон, 1992]. В 1993
г. телескоп починили прилетевшие американские астронавты. Вес те-
лескопа - 12 тонн. Диаметр зеркала - 2,4 м [Сурдин, 1997].
В феврале 1997 г. впервые на околоземную эллиптическую орбиту
с удалением до 21 000 км выведен японский спутник "HALCA" ("High-
ly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy") с ради-
отелескопом. Сочетание с земными радиотелескопами даёт базис в 30
000 км, а возможности спаренных радиотелескопов тем больше, чем
больше они удалены один от другого [Японский радиотелескоп в кос-
мосе, 1997; Радиотелескоп в космосе, 1998]. Та же ракета должна
вывести в космос другие японские объекты (см. выше).
Ультрафиолетовые и гамма-телескопы были и есть на многих со-
ветских и американских спутниках, рентгеновские - на американс-
ких, советских, голландских и японских спутниках.
Европейский спутник "Гиппарх" в недавнее время (1997 г.?) при
помощи метода параллакса определил или уточнил расстояние до 100
000 звёзд Нашей Галактики. Расстояние определялось по тому же
принципу, что и с Земли (смещение относительно более далёких объ-
ектов при наблюдении с противоположных точек околосолнечной орби-
ты Земли), но гораздо точнее, чем при использовании наземных те-
лескопов. Среди этих звёзд было 220 цефеид - ярких молодых пере-
менных звёзд ("маяков Вселенной"), светимость которых чётко свя-
зана с периодом переменности. Выяснилось, что все эти цефеиды
расположены чуть дальше, чем до этого думали. Значит, и все цефе-
иды дальше (и те, которые находятся в далёких галактиках). Раз
они такие яркие, то они молоды. Молоды и галактики, в которых они
находятся. Отсюда возраст видимой области Вселенной не 15 милли-
ардов лет, как думали, а 10-12 миллиардов лет [Звёзды "омолажива-
ются"..., 1998].
Созданы проекты солнечных парусников, которые используют сол-
нечный ветер. Материал испытывается в космосе. Предполагается
конкурс на наиболее успешный полёт к Луне по спирали.
20 февраля 1986 г. на околоземной орбите появился базовый блок
советской станции "Мир" с шестью стыковочными люками, и начался
полёт этого околоземного аппарата, который продолжался до 23 мар-
та 2001 г. [информационные радиопередачи 23 марта 2001 г.]. Базо-
вый блок состоял из четырёх отсеков: рабочего длиной 8,6 м и диа-
метром 4,1 м; сферического переходного длиной 2,5 м и диаметром
2,2 м (с 5 стыковочными узлами); переходной камеры длиной 1,3 м и
диаметром 2 м (с 1 стыковочным узлом); агрегатного длиной 1,3 м и
диаметром 4,1 м (здесь находятся, в частности, маршевые и ориен-
тационные двигатели). В дальнейшем к станции были пристыкованы
специализированные модули с научной аппаратурой [Никитин, 1986;
др.]. На станции осуществлено 17 тысяч научных экспериментов раз-
ного характера [информационные радиопередачи 23 марта 2001 г.].
Например, в 1993 г. велись эксперименты с 20-метровым зеркалом:
солнечный "зайчик" направлялся на Землю и по светимости соответс-
твовал Луне. Планировалось направить такой же "зайчик" на Харь-
ков, Краков, Франкфурт, Брест (Франция), Ванкувер, Сиэтл и 5 ка-
надских городов, но осуществились ли эти планы, автор не знает.
Для этих целей транспортный корабль "Прогресс М-40" должен был
доставить на "Мир" 25-метровый рефлектор. Предлагалось в будущем
так освещать города, но астрономы были против подобной деятель-
ности: помеха для телескопов [Космические зеркала тревожат астро-
номов, 1998]. Изначально предусматривался трёхлетний полёт стан-
ции, но она просуществовала 15 лет. За это время на ней побывали
104 космонавта и астронавта (по другим данным - 135 космонавтов
из 11 стран, ошибка или данные без учёта полёта тех же самых лю-
дей), произведены 110 стыковок с космическими кораблями (в т.ч. 9
раз с американскими "шаттлами"), осуществлено 80 выходов в откры-
тый космос, поставлено несколько десятков мировых рекордов, свя-
занных с освоением космоса (командир первой экспедиции и в даль-
нейшем руководитель полёта Владимир Соловьёв совершил 16 выходов
в космос). Сделано более 86 тысяч витков вокруг Земли. 8 месяцев
полёт был непилотируемым. Постепенно станция обветшала, и с нача-
ла 1990-ых годов было зафиксировано 600 отказов тех или иных сис-
тем, несколько раз терялось управление, некоторые узлы оконча-
тельно вышли из строя [информационные телепередачи 23 марта 2001
г.]. По другим данным, за 15 лет произошло 1500 неполадок [Камень
над нашими головами, 2001]. В 1997 г., например, были пожар,
столкновение с грузовым кораблём "Прогресс", поломка бортового
компьютера, разгерметизация модуля "Спектр" и т.п. Когда дальней-
ший ремонт станции оказался нецелесообразным, было принято реше-
ние о затоплении "Мира" в Тихом океане. 23 марта 2001 г. в 3 часа
30 минут, через виток в 5 часов и в 8 часов 7 минут трижды при-
мерно на 20 минут включались тормозные двигатели. В последний раз
они включились над Сев. Африкой и выключились над Японией. В 8
часов 45 минут станция весом 132 тонны (по другим данным - 137
тонн, 140 тонн) вошла в плотные слои атмосферы, и началось её го-
рение. На высоте 80 км разрушились солнечные батареи, потом кор-
пус накалился и на высоте 60 км распался на множество осколков. В
8 часов 59 минут недогоревшие 12 тонн обломков упали в Тихом оке-
ане около Антарктиды и Новой Зеландии в 40 градусах южной широты
и 160 градусах западной долготы [информационные радио- и телепе-
редачи 23 марта 2001 г.].
Из наших космических аппаратов в последние годы прославился
также разведывательный спутник "Космос-954" с ядерным питанием,
который упал на Канаду. Дезактивация стоила 10 миллионов долларов
[Афтергуд и др., 1991]. Что же касается одной из наших станций,
посланных к Марсу, то она упала в Южной Америке [?]. Были падения
и более крупных аппаратов: 77-тонный американский "Скайлэб" в
1979 г., 40-тонная советская станция "Салют-6" в 1982 г., 20-тон-
ный "Салют-7" в 1991 г. Когда последняя станция отслужила, её
подняли на орбиту 600 км и попытались там законсервировать, но
"из-за возросшей солнечной активности станция стала неожиданно
быстро снижаться" (с.5), и крупный обломок упал в Аргентине [Чет-
вёртое пришествие с неба, 2001].
В конце 1999 г. на орбиту вышел научно-практический коммерчес-
кий спутник "Ikonos-2", принадлежащий американской корпорации
"Space Imaging". Он запущен вместо неудачно запущенного "Iko-
nos-1" и предназначен для детальной съёмки земной поверхности. На
снимках, которые продаются, видны отдельно стоящие деревья и про-
сёлочные дороги [Искусственный спутник "Ikonos-2", 2002].
В конце 2000 г. на орбиту запущены 4 одинаковых европейских
спутника ("Salsa", "Samba", "Rumba", "Tango"), образующих единый
"хоровод", предназначенный для изучения магнитного поля Земли.
Выяснено, что при активном Солнце магнитосфера Земли сжимается
примерно в 2 раза, что воронкообразные полярные пробелы в магни-
тосфере (каспы) перемещаются, что магнитопауза испещрена "морщи-
нами" и колышется, как море под сильным ветром, что эта "рябь"
простирается приблизительно на 1000 км в сторону от Солнца [Новая
система исследования земной магнитосферы, 2002].
Smart-1 - европейский космический аппарат (лунник) на ионной
тяге. Запущен 27 сентября 2003 г. Масса - 367 кг. 14-метровые
солнечные панели. Их энергия ионизует ксенон, которого 82 кг.
Двигатель слабый, но в 10 раз экономичнее химических. Аппарат по
спирали уходит от Земли и вскоре будет захвачен тяготением Луны.
Предназначен для поисков льда на Луне. Имеет телекамеры, спектро-
метры. Может фотографировать в тепловых лучах [К Луне - с новым
"мотором", 2004].
25 августа 2003 г. на околосолнечную орбиту осуществлён запуск
американского инфракрасного телескопа "Спитцер", названного так в
честь американского астронома Лаймана Спитцера. Телескоп оснащён
85-сантиметровым зеркалом, инфракрасной камерой, многополосным
панорамным фотометром и инфракрасным спектрографом. "Спитцер" -
последняя из четырёх Великих обсерваторий HACA ("Хаббл", Гам-
ма-обсерватория Комптона, рентгеновская обсерватория "Чандра").
Гамма-обсерватория уже отработала положенное и затоплена в Тихом
океане 4 июня 2000 г. [Космический телескоп "Спитцер", 2004].
Другое название той же станции - "SIRTF" ("Space Infrared Teles-
cope Facility" и "Космическое инфракрасное телескопное устройс-
тво").
6 марта 2009 г. на околоземную орбиту выведен спутник с
0,95-метровым телескопом "Кеплер", предназначенным для изучения
экзопланет методом затмений. В программу наблюдений сроком 3,5
года включено 100 000 звёзд 9-16-й звёздной величины. Планируется
найти планеты величиной с Меркурий по размеру и удалением от
звезды до 1 а.е. При помощи этой техники уже удалось открыть ат-
мосферу у одной из экзопланет [Ашимбаева, 2009].
К февралю 1993 г. в мире было уже 16 стран, имеющих свои спут-
ники Земли [Бразилия выходит в космос, 1993]. В Австралии строят-
ся два космодрома для запусков российских ракет. Эта страна ближе
к экватору, и взлёты оттуда дешевле, чем с Байконура. В этой ра-
боте принимают участие Австралия, США и Южная Корея [Австралия
вступает в космический век, 1998].
На околоземных орбитах сейчас летает более 3000 тонн мусора
[Власов, 1998]. Всего в ближнем космосе известно 20 000 обломков
космических аппаратов. В 1995 г. произошло первое столкновение:
французский спутник-шпион "Cerise" столкнулся с обломком ракеты
"Ариан", летавшим 10 лет [Первая жертва космического столкнове-
ния, 1997]. После сокращения военных запусков в США и России, а
также после специальных "космосоохранных" технологических измене-
ний самый ближний космос несколько очистился, но на высотах
800-1000 км, где торможение обломков об атмосферу очень мало,
"грязи" по-прежнему много [Космос становится чище, но не везде,
1995]. В феврале 1999 г. на орбиту вышел американский спутник
"ARGOS" ("Advanced Research and Global Observation Satellite"),
предназначенный для измерения массы и траектории мелкого косми-
ческого мусора, который с Земли не виден [Пора разбираться с кос-
мическим мусором, 1999].
НЕСКОЛЬКО СЛОВ О СОЛНЦЕ
Там вихри пламенны крутятся...
Михаил Ломоносов
Балерины в цветном убранстве
развевают вуалей газ,
это танец
протуберанцев -
C'est la dance des protuberances!
Семён Кирсанов
Солнце - это звезда, и его подробное описание является задачей
звёздной, а не планетной астрономии. Здесь же это небесное тело
рассматривается в связи с Землёй и другими планетами Солнечной
системы. Материал излагался в ряде недавних статей [Лейбахер и
др., 1985; Тверской, 1986; Кейлер, 1992; Соукер, 1992; Миронов,
1998 и др.].
В Галактике Солнце расположено в 68 световых годах от её плос-
кости и в 25000 световых годах от её центра, то есть почти в
плоскости Галактики и на полпути до её середины [Где наше место в
Галактике? 1996]. Это очень важный показатель, так как именно
здесь проходит так называемый радиус коротации - расстояние от
центра, где угловые скорости звёзд и волновых спиральных ветвей
Галактики равны. Ещё можно сказать, что вся эта область находится
между двумя спиральными ветвями, то есть в спокойной области вда-
ли от мест современного звездообразования. Кроме того, звёзды
здесь образуют антициклон - вихревую структуру со спокойным цент-
ром, где и располагается в последние десятки миллионов лет Наша
Солнечная система [Фридман, Хоружий, 1998]. Солнце движется вок-
руг центра Галактики со скоростью порядка 270 км/с [Переопределе-
ны параметры вращения нашей Галактики, 2009]. Для окрестностей
Солнца указывается также скорость вращения газового диска вокруг
центра галактики в 200-300 км/с [Фридман, Хоружий, 1998]. В нас-
тоящее время Солнце вместе с Солнечной системой направляется к
созвездию Геркулеса, что открыто ещё Вильямом Гершелем [Хоскин,
1986].
От Солнца до ближайшей звезды (Проксима Центавра) - 4,2 свето-
вых года, или 9 460 000 000 000 км [Купер, Хенбест, 1998].
Масса Солнца в 330 000 раз больше массы Земли, а плотность -
меньше, чем у Земли (1,41 г/куб.см).
Экваториальный диаметр - 1 392 000 км.
По звёздной классификации, Солнце - это типичный жёлтый карлик
(спектральный класс G, подкласс G2), каких во Вселенной очень
много [Миронов, 1998].
Солнце состоит из:
1) ядра, в котором при температуре 14 миллионов градусов в хо-
де термоядерной реакции водород превращается в гелий (30% радиуса
Солнца?);
2) зоны лучистого переноса (зоны переизлучения, или зоны лу-
чистого равновесия), где энергия термоядерных реакций, переносясь
от атома к атому, движется к периферии Солнца (40% радиуса Солн-
ца?);
3) конвективной зоны, где большие массы вещества в виде горя-
чих струй поднимаются к поверхности Солнца и в виде охладившихся
струй опускаются к зоне лучистого переноса (30% радиуса Солнца,
1% массы Солнца); конвективные ячейки называются сверхгранулами
(в отличие от фотосферных гранул);
Солнце окружено атмосферой, в которой различаются:
1) фотосфера: видимая поверхность Солнца толщиной в несколько
сотен километров, нагретая в среднем до 5780 градусов Цельсия;
здесь видны гранулы, факелы, пятна;
2) хромосфера: ярко светящийся ободок вокруг Солнца, который
виден во время полного солнечного затмения; здесь наблюдаются
различные хромосферные явления - протуберанцы, спикулы, макроспи-
кулы; спикулы - это вертикальные струи ионизированного газа, под-
нимающиеся под действием магнитного поля до 10 000 км и через
несколько минут опадающие [Филиппов, 1999]; макроспикулы сходны с
ними, но грандиозней, поднимаются до 40 000 км [Вселенная, 1999];
протуберанцы примерно равны по размерам спикулам, но петлеобразны
(это связано с наличием двух полюсов у магнитного поля), держатся
месяцами, а иногда внезапно выходят за пределы хромосферы и уно-
сятся от Солнца, превращаясь в корональные выбросы и вызывая на
Земле магнитные бури и полярные сияния [Филиппов, 1999]; протубе-
ранец, видимый на фоне фотосферы - волокно; температура хромосфе-
ры - около 10 000 градусов Цельсия, толщина - 10 000 км [Вселен-
ная, 1999]; идея о том, что полярные сияния возникают в результа-
те вторжения в земную атмосферу потоков солнечного вещества выс-
казана ещё в 1733 г. Жаном-Жаком Дорту де Мэраном ("Физический и
исторический трактат о северном сиянии") [Сурдин, 1999в]; проту-
беранцы - "неудавшаяся солнечная корона", т.е. участки "не взле-
тевшие" или опять "упавшие" на Солнце [О.Е.Вайнберг, 2.10.2009,
устное сообщение].
3) солнечная корона: видна во время затмений как правильной
или неправильной формы светящаяся область с радиусом в 2-3 Солн-
ца; облик зависит от степени активности Солнца; корона не имеет
чёткой границы и, по некоторым данным, простирается до Плутона и
дальше; температура достигает 2 млн. градусов [Вселенная, 1999],
но это не ощущается из-за её разреженности. Причина столь высокой
температуры солнечной короны не ясна [О.Е.Вайнберг, 2.10.2009 г.,
устное сообщение в Доме Учёных]. Гелиосфера (корона) простирается
на 100 а.е., где лидерство перехватывают частицы внутригалакти-
ческой среды (Вайнберг).
Одновременно на всей солнечной поверхности происходит около 30
тысяч взрывных событий продолжительностью в несколько минут. Ско-
рость выбрасываемого вещества - до 150 км/с [Магнитогидродинами-
ческие процессы на Солнце, 1997].
Существует два канала передачи энергии от Солнца к Земле: 1)
электромагнитное излучение; 2) корпускулярное излучение (электро-
ны, протоны, a-частицы) (Ермолаев, Зелёный, 2005). Основная доля
энергии поступает по первому каналу (1,37 кВт на 1 кв.м поверх-
ности, мощность электрического чайника). Величина этого потока
называется "солнечной постоянной", т.к. изменения во времени не
превышают долей процента. Излучение меняется в ультрафиолетовом и
рентгеновском диапазонах, но вклад этих диапазонов в общее облу-
чение крайне мал. Так, например, поток рентгеновских лучей при
сильнейших вспышках может возрастать на три порядка, но всё равно
остаётся на шесть порядков меньше солнечной постоянной (Ермолаев,
Зелёный, 2005).
Корпускулярное излучение на несколько порядков слабее электро-
магнитного, но является основным в формировании космической пого-
ды. Корпускулярное излучение состоит из солнечного ветра (плазмы)
и космических лучей (энергичных частиц). Плазма - это "коллектив
частиц", каждая из которых влияет на соседей посредством электри-
ческих и магнитных полей, хотя концентрация частиц меньше глубо-
чайшего земного вакуума. Космические лучи - это частицы, не свя-
занные друг с другом (Ермолаев, Зелёный, 2005).
Частицы улетают от Солнца со скоростью 3 000 000 км/час и соз-
дают магнитные поля и электрические токи, то есть гелиосферу, в
которую погружена вся Солнечная система. Частицы обладают высокой
энергией и опасны для человека в космосе (вне земной атмосферы),
но магнитное поле отбрасывает из окрестностей Солнца ещё более
опасные галактические лучи (лучи, возникшие при взрывах сверхно-
вых звёзд), предохраняя от них Землю.
На поверхности Солнца видны отдельные пятна и группы пятен.
Они холоднее остальной поверхности (чуть более 4000 г радусов
Цельсия), но окружены более горячими "факелами", и суммарное из-
лучение "пятнистого" Солнца чуть выше, чем в периоды без пятен.
Пятна часто окружены "полутенью", и в одной такой "полутени" наб-
людается сразу несколько пятен. По пятнам видно, что на экваторе
Солнце вращается быстрее (за 25 земных суток), чем вблизи полюсов
(за 35 земных суток). Пятна вызваны местными магнитными полями,
которые временно не пропускают из глубин Солнца более горячее ве-
щество. Поэтому часто бывают парные пятна (два полюса магнитного
поля). Пятна существуют от нескольких дней до нескольких месяцев
и по размерам могут превосходить Землю и даже Юпитер. Так, напри-
мер, в марте 2001 г. наблюдалась объединённая группа пятен в 14
раз больше Земли [Гигантская вспышка на Солнце, 2002]. В пятнах
недавно обнаружено присутствие водяных паров [От Солнца "валит
пар", 1998].
Высказывалось мнение, что на биоритмы человека и животных вли-
яет не месячный лунный ритм, а обращение Солнца вокруг оси в
среднем за 27 дней [Бреус, 1998].
Жизнь Солнца подчиняется чёткому 22-годичному ритму. Недавно
закончился XXII солнечный цикл, так как их отсчёт ведётся с
1750-го года (нулевой цикл), когда на Солнце наблюдались необы-
чайно мощные вспышки [Кацова, Лившиц, 1998]. Каждые 11 лет маг-
нитные полюса Солнца меняются местами, что сопряжено с изменением
активности Солнца, периодическим появлением и исчезновением пятен
на нём, с хромосферными и подобными вспышками. Предпоследний ми-
нимум солнечной активности был в 1997 г., максимум - в 1990 г.
Тогда почти всё Солнце было пятнистым [Колебания размеров Солнца,
1996]. Пик последнего цикла пришёлся на 2001-2002 гг. Согласно
одному прогнозу (с учётом круговорота солнечного вещества), пер-
вые пятна нового цикла должны были появиться не раньше конца 2007
г. или начала 2008 г., согласно другому прогнозу (статистическо-
му) - в конце 2006 г. или в начале 2007 г. Предсказывался очень
мощный максимум [Предстоящий солнечный..., 2006]. Тем не менее, к
концу 2009 г. подъём солнечной активности ещё не начался, т.е.
наблюдается запаздывание очередного цикла [О.Е.Вайнберг,
2.10.2009 г., устное сообщение].
Первые пятна цикла появляются ближе к полюсам (в "умеренных"
областях), а потом концентрируются у экватора. В периоды покоя
Солнце уменьшается на 250 км (на 0,036%) [Колебания размеров
Солнца, 1996]. Все солнечные циклы асимметричны: восходящая ветвь
в среднем 4,3 года, нисходящая - 6,6 лет [Будет ли очередной сол-
нечный максимум рекордным? 1989]. 11-летний цикл найден также у
тау Кита, имеющей светимость 40% от солнечной [На тау Кита - как
на Солнце, 1995]. По-видимому, цикличность связана с неравномер-
ностью вращения звёзд вокруг своей оси [Купер, Хенбест, 1998].
Также обращает на себя внимание сходство солнечного цикла (11
лет) и периода обращения Юпитера (чуть менее 12 лет) [замечание
автора]. Условное тело, притягивающее Солнце как совокупность
всех планет, должно вращаться от Солнца на таком расстоянии, где
период обращения примерно равен 11 годам [вычисление автора].
Трудно отделаться от впечатления, что 11-летний солнечный цикл
обусловлен совокупным влиянием планет Солнечной системы, но ка-
кой-либо конкретный механизм такой связи предложить не удаётся,
так как приливное влияние планет слишком маленькое [Ю.Н.]. Вроде
бы выяснено, что цикличность связана с процессами, проходящими на
самом Солнце. Поток электропроводящего газа со скоростью 1 м/с
течёт от экватора к полюсам, там опускается на глубину 200 км
(дно конвективной зоны) и течёт обратно, поднимаясь на экваторе.
Период кругооборота вещества варьирует в пределах от 30 до 50
лет. Если течение движется быстрее обычного, то оно концентрирует
("сгребает" по пути) больше магнитных полей, что приводит к осо-
бенно мощной солнечной активности [Предстоящий солнечный...,
2006].
Кроме того, существует большая периодичность Солнца. Диаметр
Солнца меняется с цикличностью в 250 лет на 0,2%. Когда Солнце
шире, пятен на нём чуть меньше [Изменение диаметра Солнца, 1988].
Солнце, таким образом, - одна из переменных звёзд, хотя коле-
бания светимости не превышают 0,1-0,2%. Но это только в видимом
диапазоне. А, например, в рентгеновском диапазоне интенсивность
излучения меняется в 2 раза [Миронов, 1998]. Есть также литера-
турное указание [Кацова, Лившиц, 1998], что полное рентгеновское
излучение Солнца вне вспышек изменяется более чем в 300 раз при
переходе от дней с минимальной к дням с максимальной активностью,
что в количественном отношении противоречит предыдущей информа-
ции, но в качественном отношении подтверждает её. Видимо, авторы
говорят несколько о разном (суммарное излучение за периоды раз-
личной длительности и т.п.).
Влияние 11-летнего солнечного цикла на приземные объекты не
доказано и, по крайней мере, сильно преувеличено. В изменении по-
годы вроде бы наблюдается 12-летний цикл, но он, вероятно, явля-
ется удвоением достоверно открытого 5-7-летнего цикла, который
обусловлен Эль-Ниньо, а не Солнцем [Бялко, Гамбургцев, 2000]. Ес-
ли на тропосферу 11-летний цикл не влияет, то на стратосферу он
оказывает некоторое влияние. Так, в частности, в период "пятнис-
того" Солнца давление на высоте 25 км над средними широтами воз-
растает, а над полюсами - падает [Стратосфера реагирует на сол-
нечные пятна, 2000].
Солнце всё целиком колеблется, но очень слабо, рождая сложную
структуру колебаний - акустические и внутренние гравитационные
волны, то есть солнцетрясения [Лейбахер и др., 1985].
Иногда на Солнце происходят взрывы (вспышки), порождающие мощ-
ные потоки плазмы. При подобных плазменных взрывах непропорцио-
нально большая энергия передаётся ничтожно малой доле частиц, ко-
торые ускоряются при многократном пересечении фронта ударной вол-
ны. Так рождаются космические лучи солнечного происхождения. В
земной атмосфере они генерируют "широкие атмосферные ливни" (так
называют совокупность частиц атмосферы, получившую "по кусочкам"
энергию от частиц высоких энергий). Вспышки на Солнце видны в те-
чение 1 минуты. Лучи начинают приходить через 10-15 минут прямо
от Солнца, но максимум наступает через несколько часов из-за диф-
фузного запаздывания (в это время лучи приходят отовсюду). В та-
кие периоды из окрестностей Земли исчезают космические лучи га-
лактического происхождения: "выдуваются" из Солнечной системы
резко усилившимся солнечным ветром [Тверской, 1986]. Вспышки на
Солнце дают у Земли дозу облучения в 100 раз больше допустимой, и
потому опасны для космонавтов, а жителей Земли защищают атмосфера
и магнитное поле Земли [Улубеков, 1984]. Есть указания, что кос-
мические лучи влияют на облачность [Космические лучи..., 2001].
ЧТО БУДЕТ С СОЛНЦЕМ И ЗЕМЛЁЙ В БУДУЩЕМ?
Друзья! Мы живём на зелёной Земле,
пируем в ночи, истлеваем в земле...
Неситесь, планеты!
Неситесь, неситесь!
Ничем не насытясь, мы сгинем во мгле.
Павел Антокольский
И, быть может, немного осталось веков,
Как на мир наш зелёный, и старый,
Дико ринутся хищные стаи песков
Из пылающей юной Сахары.
Средиземное море засыпят они,
И Париж, И Москву, И Афины,
И мы будем в небесные верить огни,
На верблюдах своих бедуины.
И когда, наконец, корабли марсиан
У земного окажутся шара,
То увидят сплошной золотой океан
И дадут ему имя: Сахара.
Николай Гумилёв
Что мы есть? - Да всего лишь
игра непонятной природы.
Нас когда-нибудь смоет
пылающий звёздный прибой.
Галина Дицман
Считается, что Солнцу 4,8 миллиардов лет (по некоторым данным
- 4,5 миллиардов лет). Оно возникло чуть раньше или в одно и то
же время с планетами Солнечной системы из общего газово-пылевого
облака. Солнце - звезда второго звёздного поколения Нашей Галак-
тики, и образовавшее его облако возникло из вещества, выброшенно-
го взорвавшимися звёздами первого поколения (то есть это вещество
сверхновых звёзд, удержанное полем тяготения Нашей Галактики).
При взрыве сверхновых звёзд образуется какое-то количество тяжё-
лых элементов, и поэтому такие элементы есть в Солнечной системе,
хотя всё равно преобладают лёгкие элементы - водород, гелий. Так
как тяжёлые элементы необходимы для жизни, иногда образно гово-
рят, что все мы - дети взорвавшихся звёзд (жизнь не могла возник-
нуть вблизи звёзд первого поколения).
Считается, что на стадии протозвезды, т.е. на предзвёздной
стадии, когда ещё не началась термоядерная реакция, Солнце свети-
ло примерно в 4 раза ярче, чем сейчас, так как на него падало
большое количество вещества. Температура на поверхности Солнца
была в это время на 500 градусов Кельвина выше, чем сейчас. Потом
началась термоядерная реакция в недрах, а свечение из-за падения
вещества прекратилось, так как израсходовалось окружающее молеку-
лярное облако. Тогда Солнце оказалось менее ярким, чем в настоя-
щее время [Молодое Солнце: тусклое или яркое? 2002].
Предполагаемый начальный состав Солнца - 73% водорода и 25%
гелия (примерно то же соотношение, что и при Большом Взрыве, по-
родившем Нашу Вселенную, но с присутствием тяжёлых элементов).
Раньше Солнце вращалось вокруг своей оси быстрее, чем сейчас [Ка-
цова, Лившиц, 1998].
В дальнейшем водород в солнечном ядре начал выгорать и превра-
щаться в гелий. Потоки света и солнечной плазмы (ионизированного
вещества) потекли от Солнца во все стороны, и масса Солнца стала
медленно уменьшаться. Количество гелия в ядре стало расти, и бо-
лее тяжёлое и компактное ядро увеличило свою температуру и усили-
ло термоядерные реакции. В результате этого Солнце стало светить
чуть ярче и продолжает непрерывно увеличивать светимость. При
этом вращение Солнца вокруг оси чуть замедлилось: энергия пошла
на образование короны и поддержание активных процессов в ней
(солнечный ветер уносит вмороженные в него магнитные поля, кото-
рые до какой-то высоты вращаются вместе с Солнцем, а потом тормо-
зятся, закручиваются вокруг Солнца и тормозят его, взаимодействуя
с магнитными полями под поверхностью звезды) [Кацова, Лившиц,
1998]. Торможение звезды звёздным ветром приводит к уменьшению
конвективных потоков и уменьшению поверхностной активности звез-
ды, но не влияет на общую активность.
Сейчас светимость Солнца на 30% выше, чем вначале, а масса
несколько уменьшилась [Что ожидает Солнце и Землю? 1994]. Это
привело к некоторым изменениям в Солнечной системе. Из-за умень-
шения солнечной массы планеты чуть-чуть отодвинулись от Солнца,
но, по-видимому, всё равно стали получать чуть-чуть больше света.
Водородного топлива Солнцу хватит ещё на 5 миллиардов лет
[Вселенная, 1999]. При этом будут происходить хорошо предсказуе-
мые события [Что ожидает Солнце и Землю? 1994].
Через 1,1 миллиарда лет светимость Солнца возрастёт ещё на 10%
[Что ожидает Солнце и Землю? 1994]. Есть сведения, что этого дос-
таточно, чтоб Земля стала подобием Венеры [Ксанфомалити, 2008].
Через 3,5 миллиардов - на 40%. Земля тогда, возможно, станет
похожа на Венеру: водяной пар в верхних слоях атмосферы разложит-
ся под действием света на кислород и водород, лёгкий водород уле-
тит в космос, вода исчезнет и перестанет с дождями вымывать угле-
кислый газ из атмосферы, он накопится и вызывет катастрофическое
нагревание поверхности планеты за счёт парникового эффекта. Зато
в это время могут возникнуть благоприятные условия для жизни на
Марсе (растает вечная мерзлота, наполнится водой океан Бореалис и
т.д.).
Следующие 6,4 миллиарда лет водород на Солнце будет выгорать в
оболочке гелиевого ядра.
Потом температура в увеличившемся гелиевом ядре возрастёт до
такой степени, что "загорится" гелий (с образованием кислорода и
углерода). Солнце при этом увеличит светимость ещё в 2 раза.
В течение 1,3 миллиардов лет оно станет медленно расширяться и
увеличит диаметр в 170 раз. При этом поглотится Меркурий.
Земли это расширение не достигнет. Кроме того, от Солнца к
этому времени останется только 72,5% современной массы, и Земля
отодвинется.
Наступит стабильная пауза длительностью в 110 миллионов лет,
которая сменится дальнейшим быстрым расширением Солнца в течение
20 миллионов лет. Тогда Солнце достигнет современной орбиты Земли
и увеличит светимость в 5200 раз. Но масса Солнца составит только
59% современной, и Земля отодвинется аж к современному Марсу и
уцелеет. Впрочем, температура на Земле достигнет 1600 градусов
Цельсия, и это будет жидкая расплавленная планета.
Когда гелий в ядре выгорит, солнечный ветер сдует оболочку
Солнца. Из этой оболочки возникнет так называемая планетарная ту-
манность. Такие туманности есть вокруг некоторых выгоревших
звёзд, и раньше считали, что из них образуются планеты, а на са-
мом деле это "последние выдохи умирающих звёзд". В центре Солнеч-
ной системы, вместо огромного красного гигантского Солнца, оста-
нется сжавшийся белый карлик с массой примерно 0,6 от современной
и очень маленькой светимостью (за счёт энергии постепенного сжа-
тия). Остатки Солнечной системы погрузятся в холод и мрак. Насту-
пит безжизненная стабильность.
МЕРКУРИЙ
... и Меркурий плыл над ними -
иностранная звезда...
Михаил Светлов
На небе Меркурий плохо виден в наших широтах, так как всегда
близок к Солнцу и заслонён светящимся воздухом (отходит от Солнца
максимально на 28 градусов). В более южных широтах (ближе к эква-
тору Земли) он иногда ярко, но недолго сияет сразу после захода
Солнца или перед самым его восходом.
Дело в том, что Меркурий отстоит от Солнца всего на 0,39 аст-
рономической единицы (а.е.). Астрономическая единица - это сред-
нее расстояние Земли от Солнца. Меркурий, таким образом, в 2 с
половиной раза ближе к Солнцу, чем Земля (1 / 0,39 = 2,56). В
среднем - в 57 910 000 км от него. По отношению к Земле это внут-
ренняя планета, и потому наблюдение её затруднено.
Меркурианский год составляет 0,24 земного года (почти точно 88
наших земных суток).
Скорость движения вокруг Солнца - в среднем 47,89 км/с [Купер,
Хенбест, 1998] и максимально 54 км/с [Ксанфомалити, 1997]. Самая
большая для планет Солнечной системы! Только так можно удержаться
на почти круговой орбите вблизи самого Солнца. Кометные ядра и
астероиды, если сталкиваются с Меркурием, то с самой большой ско-
ростью. Именно огромная скорость Меркурия мешает запуску к нему
космических аппаратов (пока они в лучшем случае на большой отно-
сительной скорости проносились рядом с ним).
Сперва считалось, что период вращения Меркурия вокруг своей
оси (меркурианский "день") - тоже 88 наших земных суток, то есть
он совпадает с длиной года, но оказалось, что это не так. Думали,
что Меркурий всё время обращён к Солнцу одной и той же стороной
(на одной стороне Меркурия вечный день, а на другой - вечная
ночь). Правильный период вращения был установлен в 1965 г. мето-
дом радиолокации по наблюдениям за областью с высокой радиоотра-
жательной способностью и оказался равным почти 59 земным суткам
[Ксанфомалити, 1997].
Освещённость Меркурия Солнцем в 7 раз больше земной.
Меркурий обладает более вытянутой орбитой, чем другие "полно-
ценные" планеты Солнечной системы (эксцентриситет - 0,206). Он
подходит к Солнцу на 46 млн. км, а удаляется на 70 млн. км.
Угол наклона его орбиты к плоскости Солнечной системы тоже
больше, чем у других "нормальных" планет - 7 градусов (за эталон
берётся орбита Земли, которая по этому показателю близка к орби-
там Марса и всех планет-гигантов). Можно предположить (предполо-
жение автора, но оно могло высказываться и ранее, так как весьма
очевидное), что Меркурий слегка "вышиблен" со своей первоначаль-
ной круговой и не наклонённой орбиты. Меркурий расположен ближе
всех планет к Солнцу. На Солнце могли падать (или подлетать близ-
ко к нему) самые разные тела (например, кометы), и сравнительно
"лёгкий" Меркурий мог столкнуться с одним из таких сравнительно
крупных тел. Если это столкновение произошло на ранних этапах
развития планеты, когда Меркурий ещё не отвердел, то от столкно-
вения не осталось даже кратера, только орбита и "хранит воспоми-
нание" об этом событии. Впрочем, теперь мы знаем, что на Меркурии
есть гигантские ударные кратеры. Кроме того, по одной из гипотез,
Меркурий - это "ускользнувший" спутник Венеры.
Масса Меркурия составляет 5,5% земной [Ксанфомалити, 1997]. Он
почти в два десятка раз "легче" Земли! Это самая "лёгкая" из
"полноценных" планет.
Диаметр - 0,37 земного. В 2,5 раза меньше земного, но в полто-
ра раза больше лунного. По недавним уточнённым данным - 4878 км.
Объём составляет 0,06 земного.
Средняя плотность Меркурия близка к земной - 5,44 г/куб.см
[Ксанфомалити, 1997], до недавнего времени считалось - 5,7 (зем-
ная плотность - 5,5).
Сила тяжести на Меркурии - 0,38 земной (как на Марсе).
Спутников у Меркурия нет.
С Меркурием связано первое и наиболее убедительное эмпиричес-
кое (т.е. наблюдательное) подтверждение правильности общей теории
относительности Альберта Эйнштейна. Дело в том, что "орбиты пла-
нет, предсказываемые общей теорией относительности, почти совпа-
дают с предсказаниями ньютоновской теории тяготения. Однако в
случае Меркурия, который, будучи ближайшей к Солнцу планетой, ис-
пытывает самое сильное действие гравитации и имеет довольно вытя-
нутую орбиту, общая теория относительности предсказывает, что
большая ось эллипса должна поворачиваться вокруг Солнца примерно
на один градус в десять тысяч лет. Несмотря на его малость, этот
эффект был замечен ещё до 1915 г. [когда появилась эта теория] и
рассматривался как одно из подтверждений теории Эйнштейна. В пос-
ледние годы радиолокационным методом были измерены ещё меньшие
отклонения орбит других планет от предсказаний Ньютона, и они
согласуются с предсказаниями общей теории относительности"
[Хокинг, 2000, с.51].
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
Вблизи Меркурия побывали только два космических аппарата -
американские межпланетные станции "Маринер-10" и "Мессенджер", но
собрано очень много новых сведений, которые излагаются, в основ-
ном, по "Атласу космоса" [Купер, Хенбест, 1998] и книге Л.В.Ксан-
фомалити [1997]. Первый зонд запущен в 1973 г., прошёл вблизи Ве-
неры, а затем трижды с интервалом в шесть месяцев (29 марта 1974,
21 сентября 1974, 16 марта 1975) подлетал к Меркурию, вращаясь
вокруг Солнца. Изучено только западное полушарие, причём не цели-
ком (30% поверхности планеты, остальная часть была затемнена). В
2004 г. запушен американский аппарат "MESSENGER" ("Mercury Surfa-
ce, Space Environment, Geochemistry and Ranging", т.е. "Поверх-
ность, космическая среда, геохимия и съёмка Меркурия"). Он совер-
шил гравитационные маневры вблизи Земли и Венеры (дважды), после
чего дважды прошёл в 200 км от Меркурия, сфотографировав другую
его сторону. В апреле 2009 г. "MESSENGER" опять прошёл вблизи
Меркурия, причём очень близко. В соответствующем информационном
радиособщении (1 мая) говорилось, что открыто понижение диаметром
чуть менее 700 км. В 2011 г. этот аппарат должен стать первым
спутником Меркурия. Чуть позднее должен подлететь аналогичный ев-
ропейский аппарат [Меркурий: планы американских учёных, 2002;
Второй пролёт..., 2008].
На фотоснимках, сделанных станцией "Маринер-10", Меркурий
очень похож на Луну: чуть более светлые и чуть более тёмные об-
ласти (как безводные "моря" и "материки" на Луне), те и другие
области густо усеяны метеоритными кратерами. От многих кратеров
(Дега, Филоксен) во все стороны идут "лучи" - выброшенные во вре-
мя удара "брызги" и т.п. (на Луне есть такие же "лучи" от некото-
рых молодых кратеров) [Купер, Хенбест, 1998; Вселенная, 1999].
Некоторые лучи тянутся почти на половину окружности планеты [Сур-
дин, 2008, фото на с.72]. Вокруг крупных кратеров видны небольшие
вторичные кратеры и обломки выброшенной породы. На стенках боль-
ших кольцевых хребтов имеются гребни из-за осыпания обломков. На
дне крупных кратеров при восстановлении прогнувшегося дна образо-
вались небольшие кольцевые хребты [Вселенная, 1999]. Кратерам да-
ны имена выдающихся учёных и деятелей искусства. Есть и "русские"
кратеры - Толстой, Тургенев, Суриков, Мусоргский, Стравинский,
Лермонтов, Репин, Чехов и другие. Особенно сильно Меркурий "бом-
бился" метеоритами 4 миллиарда лет назад - вскоре после своего
возникновения. Но есть и относительно недавние кратеры. Из-за
практического отсутствия атмосферы все кратеры хорошо сохрани-
лись.
Особенно велик кратер Тёплый Бассейн [Купер, Хенбест, 1998].
Л.В.Ксанфомалити [1997] перевёл это название как Равнина Жары,
или Равнина Зноя, что наверное, правильней. Диаметр этого ударно-
го образования - 1300 км. Возникло оно от столкновения 3,9 милли-
ардов лет назад с "камешком" поперечником в 100 км [Купер, Хен-
бест, 1998]. Сквозь образовавшиеся трещины на поверхность выли-
лась лава. Более поздних кратеров здесь мало, так как ударное
кратерообразование к этому времени, в основном, закончилось
[Ксанфомалити, 1997]. Тёплый Бассейн окружён кольцевыми Тёплыми
горами высотой до 2 км. На противоположной стороне Меркурия есть
холмы, возникшие в том месте, где встретились ударные волны, про-
катившиеся по всей планете [Купер, Хенбест, 1998]. На Земле сход-
ным образом ведут себя волны Мирового океана после крупных морс-
ких землетрясений.
Обнаружены и другие детали, которых мы не знаем на Луне. Кора
Меркурия сморщенная, с хребтами-складками (складка Фрама, складка
Дискавери и другие). Дело в том, что после формирования планеты
железное ядро в центре Меркурия продолжало сжиматься. Сжалось на
4 км [Купер, Хенбест, 1998], и от этого кора 4 миллиарда лет на-
зад сморщилась, т.е. возникли складчатые горы [Вселенная, 1999].
Такие горы (эскарпы) представляют собой уступы высотой до 2-3 км
и длиной сотни или даже тысячи километров [Ксанфомалити, 1997].
Меркурианские кратеры меньше лунных, образовавшихся при ударе
аналогичных по массе тел. Это связано с большей силой тяжести,
из-за чего вещество при ударе не разлеталось так сильно. Поэтому
площадь выбросов на Меркурии в 5 раз меньше, чем на Луне. В сред-
нем короче здесь и "лучи", которые тянутся от некоторых кратеров,
хотя и здесь они не такие уж короткие - до 700 км [Ксанфомалити,
1997].
Предельная высота меркурианских гор (2-4 км), то есть меньше,
чем у лунных гор (до 5,8 км), что тоже связано с большей силой
тяжести [Ксанфомалити, 1997].
На Меркурии имеются "бескратерные" равнины, которых нет на Лу-
не, т.е. между кратерами, которые многочисленны и здесь, имеются
значительные промежутки. На Луне же поверхность, как правило, яв-
ляется результатом многократного наложения ударных кратеров один
на другой [Ксанфомалити, 1997].
Следует заметить, что относительная площадь "морей" на Мерку-
рии значительно меньше, чем на Луне. Эти "моря" обычно и называют
равнинами: равнина Собку, равнина Будды, Северная равнина. На их
ровной лавовой поверхности относительно мало кратеров, причём
кратеры эти молодые. Л.В.Ксанфомалити [1997] в качестве "моря"
называет для Меркурия только Равнину Жары (Тёплый Бассейн), т.е.,
надо понимать, что остальные "моря", упомянутые выше, совсем ма-
ленькие.
Поверхность Меркурия красновато-коричневая, как и у Луны, но в
среднем чуть светлее из-за почти полного отсутствия "морей"
[Ксанфомалити, 1997].
Интенсивная метеоритная бомбардировка и излияния лавы происхо-
дили на Меркурии одновременно: удары создавали трещины, облегчая
магме путь к поверхности [Ксанфомалити, 1997].
Как уже говорилось, Меркурий совершает 1 оборот вокруг своей
оси не за 88 земных суток (меркурианский год), как думали ещё в
середине 20 в., а за 58,65 земных суток, то есть приливные силы
Солнца притормозили Меркурий, но не полностью остановили его.
Меркурий делает 3 оборота вокруг своей оси ровно за 2 года, и по-
этому местные "сутки" длятся 176 земных суток [Купер, Хенбест,
1998]. Меркурий, таким образом, находится в резонансе 3:2, что
связано с вытянутостью его орбиты (при круговой орбите было бы
1:1). Это резонанс первого рода [Жарков, 1983]. О том же самом
можно сказать чуть подробнее. Приливы остановили Меркурий именно
в перигелии (вблизи Солнца), где они наиболее сильны, а вдали от
этой точки планета движется по орбите не так быстро, и суточное
вращение опережает события. Что же касается столь точного соот-
ветствия соотношению 3:2, то объяснение этому следующее. Если
планета хоть чуть-чуть вытянута в каком-либо направлении, то в
приливном поле она вынуждена направить свою большую ось к Солнцу.
Для этого в одном орбитальном периоде должно уложиться целое чис-
ло суточных полуоборотов. Это возможно при соотношениях 1/2, 1,
3/2 и т.д., но только соотношении 3/2 удовлетворяет обоим услови-
ям: и синхронизации положения большой оси, и соответствию угловых
скоростей суточного и орбитального вращения в перигелии [Сурдин,
2002б]. Резонансные явления очень распространены в Солнечной сис-
теме и по сути своей близки к волновым, и в этом проявляется глу-
бинное сходство Солнечной системы с микромиром (например, с атом-
ным ядром, вокруг которого вращаются электроны) [Ю.Н.].
Меркурий обладает резонансным периодом и относительно Земли -
115,88 земных суток: он всегда оказывается в одинаковом положении
относительно звёзд, когда пересекает линию Солнце-Земля [Ксанфо-
малити, 1997]. Причина этого резонанса не выяснена, но, вероятно,
какие-то объяснения может дать гипотеза, согласно которой Мерку-
рий в далёком прошлом был спутником Венеры. В этом случае синхро-
низирована с Землёй могла быть вся система Венера-Меркурий, и
Меркурий унаследовал некоторые особенности своего движения с того
времени.
Из-за соразмерности года и суток, а также из-за неравномернос-
ти движения Меркурия по вытянутой орбите Солнце "передвигается"
по меркурианскому небу по сложной траектории, и в некоторых зонах
восходит и заходит дважды в сутки. Утром, к примеру, оно сначала
появляется над горизонтом, потом ненадолго уходит под горизонт и
затем восходит уже окончательно и надолго [Ксанфомалити, 1997].
Ось вращения Меркурия отклонена от оси Солнечной системы всего
на 2 градуса, и поэтому таких понятий как зима и лето для Мерку-
рия не существует.
Атмосферы у Меркурия почти нет, то есть она в 1 000 000 000
000 000 раз разреженней земной. Но всё же есть какое-то количест-
во гелия и водорода, ещё меньше паров натрия и кислорода, а также
следы аргона и калия [Вселенная, 1999]. Гелий и водород непрерыв-
но притекают на Меркурий с плазмой солнечного ветра и непрерывно
утекают с него из-за своей лёгкости (особенно с дневного полуша-
рия). Каждый атом гелия находится на Меркурии в среднем 200 дней
и, в основном, вблизи ночной поверхности. Водорода в 50 раз мень-
ше, чем гелия. Через 20 лет после полёта "Маринера-10" в резуль-
тате наблюдений с Земли около Меркурия были обнаружены также пары
натрия и калия в соотношении 25:1. Предположительно пары утекают
из коры с глубины до 10 км через газовые вулканы (фумаролы), что,
вероятно, является результатом приливного разогрева недр. Разре-
женность меркурианской атмосферы превышает разреженность техни-
чески достигнутого на Земле вакуума, и правильней называть газо-
вую оболочку Меркурия экзосферой [Ксанфомалити, 1997].
Температура колеблется от минус 210 градусов Цельсия (ночью)
до плюс 510 градусов (днём) [Купер, Хенбест, 1998], по другим
данным - от минус 170 до плюс 430 [Вселенная, 1999]. Если бы Мер-
курий был обращён к Солнцу всегда одной стороной, то температура
дневной поверхности была бы 880 К, ночной - 60 К. То, что перепа-
ды температур меньше, было известно и по наблюдениям с Земли,
из-за чего ещё в 1962 г. высказывались сомнения по поводу синх-
ронного вращения планеты [Ксанфомалити, 1997]. Теплопроводность
поверхности Меркурия, усыпанной рыхлым обломочным материалом (ре-
голитом), не велика, и на глубине в несколько десятков сантимет-
ров должна быть постоянной - 345-365 К [Ксанфомалити, 1997].
Интересно, что у Меркурия, вероятно, имеются полярные льды в
кратерах, куда никогда не заглядывает Солнце. Это пятна диаметром
50-150 км с присущими льду радиоотражательными свойствами. Навер-
ное, лёд покрыт тонким слоем раздробленного теплоизолирующего ре-
голита. По расчётам, температура здесь должна составлять всего
60-62 К [Ксанфомалити, 1997].
У Меркурия "Маринером-10" открыто магнитное поле, но оно, по
разным данным, в 100-150 раз слабее земного [Ксанфомалити, 1997;
Купер, Хенбест, 1998]. По более раннему сообщению - в 20 раз сла-
бее земного [Планы "возвращения" к Меркурию, 1995]. Есть сведе-
ния, что поле нестабильное [Ксанфомалити, 1997]. Тем не менее,
чтобы существовало магнитное поле, должно существовать желез-
но-никелевое ядро в центре планеты, а планета должна быстро вра-
щаться. Так как Меркурий вращается вокруг оси медленно, то маг-
нитного поля могло бы совсем не быть, и наличие поля говорит об
очень большом железно-никелевом ядре. Поэтому считается, что у
Меркурия, как и у Земли, есть железно-никелевое ядро в центре,
тонкая кора сверху и мантия между ними [Купер, Хенбест, 1998], но
ядро у Меркурия большое (диаметром 3600 км, 80% массы), а мантия
относительно тонкая, хотя и во много раз толще коры (600 км)
[Вселенная, 1999]. По Л.В.Ксанфомалити [1997], ядро по массе мо-
жет составлять 50-62% планеты, и оно не затвердело из-за большой
примеси серы или периодически подплавляется за счёт энергии при-
ливов. В любом случае, в первом приближении Меркурий снаружи по-
хож на Луну, а внутри - на "застывшую" Землю (без движущихся ма-
териков и т.п.).
Судя по строению поверхности, Меркурий прошёл следующие фазы
развития: 1) сильное внутреннее разогревание; 2) частичное охлаж-
дение и какое-то число эпох вулканизма (возникла ровная поверх-
ность застывшей лавы); 3) интенсивная бомбардировка планетезима-
лями - "зародышами" планет (возникновение гигантских крате-
ров-"морей"); 4) активный вулканизм и заполнение понижений-"мо-
рей" лавой; 5) последний и наиболее долгий период (3 млрд. лет),
когда поверхность Меркурия изменялась только в результате отдель-
ных столкновений с астероидами и кометами.
По одной из гипотез, Меркурий - это оторвавшийся спутник Вене-
ры. Так объясняются: 1) потеря вращательного момента обеих планет
(за счёт приливного трения); 2) ранний разогрев коры (за счёт
энергии приливов); 3) вытянутость орбиты Меркурия; 4) упомянутый
выше резонанс с Землёй (он мог быть присущ всей системе Вене-
ра-Меркурий); 5) сама возможность образования Меркурия из плане-
тизималей (если бы Меркурий формировался там, где находится сей-
час, то при ударах планетизималей выбрасывалось бы больше вещест-
ва, чем оставалось). Компьютерное моделирование показало, что ес-
ли бы у Венеры был спутник величиной с Меркурий, то через полу-
миллиард лет он покинул бы её [Ксанфомалити, 1997].
7 октября 2008 г. американский зонд прошёл вблизи Меркурия и
передал на Землю порядка 1200 фотоснимков этой планету, в т.ч.
участков, которые ранее не фотографировались. Но основная цель
прохода - гравитационный маневр, который позволяет этому аппарату
в 2011 г. стать первым искусственным спутником Меркурия [информа-
ционная радиопередача].
ВЕНЕРА
Редеет облаков летучая гряда;
Звезда печальная, вечерняя звезда,
Твой луч осеребрил увядшие равнины,
И дремлющий залив, и чёрных скал вершины...
Александр Пушкин
Венера ярко сияет на вечернем или утреннем небе, за что назы-
вается "вечерней" и "утренней звездой". Это самая яркая планета и
третье светило неба после Солнца и Луны. Спутать её можно только
с огромным, но далёким Юпитером. Впрочем, Юпитер на небе обычно
виден вдали от Солнца, а Венера почти не покидает области зари
(не отходит от Солнца далее 50 градусов). Это тоже внутренняя
планета, и освещённость её Солнцем в два раза больше земной.
Венера отстоит от Солнца на 0,72 а.е. и находится, таким обра-
зом, примерно в полтора раза ближе к Солнцу, чем Земля (1 / 0,72
= 1,39). От Солнца до неё в среднем - 108 200 000 км.
Венерианский год составляет 0,62 земного года (224,7 земных
суток).
Скорость движения вокруг Солнца - 35,03 км/с. Чем дальше от
Солнца находится планета, тем меньшая скорость её нужна, чтоб
удержаться на примерно круговой орбите.
Орбита Венеры почти круговая, ещё "нормальнее", чем у Земли
(эксцентриситет - 0,0068). Угол наклона орбиты сходен с земным
(отличие на 3,4 градуса). Можно считать, что никакие огромные не-
бесные тела не "вышибали" Венеру с её первоначальной орбиты, или
же Венера оказалась достаточно массивной, чтоб удержаться пример-
но на том же месте.
Масса Венеры - 0,815 земной. Диаметр - 0,96 земного. По недав-
ним уточнённым данным - 12103 км, а Земля - 12756 км. Объём -
0,92 земного. Средняя плотность близка к земной - 5,25 г/куб.см
или 5,24 г/куб.см [Ксанфомалити, 1997] (земная - 5,5). Сила тя-
жести - 0,9 земной. Почти копия Земли! Самая близкая к Земле пла-
нета по массе и диаметру. Да и по расстоянию это самая близкая к
Земле планета (иногда до неё "всего" 40 млн. км, свет преодолева-
ет это расстояние за 2 минуты и 12 секунд). И атмосфера есть, её
открыл ещё Ломоносов в 1761 г., когда Венера проходила в точности
между Солнцем и Землёй. В момент схождения планеты с диска Солнца
вокруг неё появился светящийся ободок ("... Появился на краю
Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера
к выступлению приходила"). Это позволило Ломоносову заключить,
что "планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою, тако-
вой (лишь бы не большею), каковая обливается около нашего шара
земного...". Естественно было ожидать найти на Венере условия,
сходные с земными, и жизнь. Густая атмосфера скрывала от земных
наблюдателей какие-либо детали на поверхности, и астрономы назы-
вали Венеру "планетой загадок". Поэтому Венера была первой плане-
той, к которой устремились многочисленные советские межпланетные
станции. Но вблизи Венера оказалась не похожа на Землю.
Какое-то время (уже в середине XX века) считалось, что период
вращения Венеры вокруг своей оси составляет 250 земных суток, но
он оказался чуть меньше - 243 суток. Всё равно это удивительно -
сутки на Венере длятся чуть больше года! Притом Венера вращается
по часовой стрелке (не так, как остальные планеты). Обратное вра-
щение. Если бы при такой длине суток Венера вращалась против ча-
совой стрелки, то была бы повёрнута к Солнцу почти одной и той же
стороной (день бы длился много-много лет). Она же поворачивает к
Солнцу то один, то другой "бок" и меняет "бока" каждые 117 земных
суток. Интересно, что вращение Венеры таково, что в нижнем соеди-
нении с Землёй она повёрнута к Земле одной и той же стороной,
т.к. за период между двумя соединениями успевает сделать относи-
тельно Земли 5 оборотов вокруг своей оси [Ксанфомалити, 1997].
Это резонанс второго рода - связь вращения планеты с орбитой дру-
гой планеты [Жарков, 1983].
Спутников у Венеры нет.
Сведений о температуре на поверхности и плотности атмосферы до
начала полётов космических аппаратов не было.
Покрытия Солнца Венерой случаются 4 раза за 243 года. Впервые
эти события были предвычислены И.Кеплером (1631, 1639). После
этого покрытия были в 1761, 1882 и 2004 гг. (8-го июня, наблюда-
лось в России). Следующее покрытие будет в 2012 г., но в России
его не увидят [Венера на фоне солнечного диска, 2004].
ОТНОСИТЕЛЬНО НОВЫЕ И НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
Венера изучалась многочисленными советскими станциями серии
"Венера" (16 полётов), советскими аппаратами "Вега-1" и "Вега-2".
американской станцией "Пионер-Венера" и с 1989 г. американской
станцией "Магеллан", с помощью которой получены самые подробные
данные.
Первые советские аппараты ("Венера-1" и другие) передали на
Землю хорошие фотографии Венеры с относительно близкого расстоя-
ния, но снимки делались вне пределов густого облачного слоя этой
планеты, детали поверхности не были видны [Бронштен, 1997]. Стан-
ция "Венера-3", запущенная 16 ноября 1965 г. и завершившая полёт
1 марта 1966 г., впервые достигла поверхности планеты [Пономарё-
ва, 2005]. Станции "Венера-4" и "Маринер-5" с некоторого расстоя-
ния выяснили, что поверхность планеты раскалена. "Венера-4" спус-
калась на парашюте в течение 94 минут. На высоте 22 км при давле-
нии в 18 атмосфер и температуре 277 Цельсия она прекратила рабо-
ту, так как не была рассчитана на столь "жёсткие" условия [Поно-
марёва, 2005]. Попытки советских аппаратов совершить мягкую по-
садку долгое время были неудачными. Первые станции рассчитывались
на атмосферное давление порядка 10-20 земных атмосфер, некоторые
последующие - на 27 атмосфер. Все они были раздавлены венерианс-
кой атмосферой на той или иной высоте и перестали передавать ин-
формацию. И только "Венера-7", рассчитанная на 100 атмосфер, в
1970 г. благополучно достигла цели [Бронштен, 1997]. Измерены
температура поверхности планеты, определены состав и давление ат-
мосферы; изучался также химический состав поверхности [Базилевс-
кий, 1997а]. "Венера-8" впервые села на дневную сторону планеты и
показала, что освещённость на ней напоминает пасмурный земной
день [Бронштен, 1997], причём облака, так как они туманообразные,
ослабляют свет только в 2-3 раза, а подоблачный газ - в 10 раз
[Ксанфомалити, 1997]. Станция "Венера-8" проработала на поверх-
ности Венеры 50 минут [Пономарёва, 2005]. Станции нового типа
"Венера-9" и "Венера-10" (с орбитальными блоками и спускаемыми
аппаратами) в 1975 г. впервые передали на Землю чёрно-белые пано-
рамы окружающей местности. Их спускаемые блоки проработали один
час после посадки. "Венера-11" и "Венера-12" в 1978 г. зарегист-
рировали до 1000 грозовых разрядов в минуту. "Венера-13" в 1982
г. передала первые цветные снимки поверхности (безжизненные рас-
калённые плоские камни в тусклом оранжевом свете). Эта станция и
"Венера-14" проанализировали химический состав грунта. Очень
удачными были советские станции "Венера-15" и "Венера-16", подле-
тевшие к планете в 1983 г. Они летали над облачным слоем планеты
и проводили радиолокационное и другие обследования Венеры. Изуче-
нию тогда подверглась четверть поверхности планеты, зарегистриро-
ваны детали протяжённостью 1-2 км и высотой 50 м [Барсуков, Бази-
левский, 1986]. Кроме того, от этих станций отделились спускаемые
отсеки и совершили мягкую посадку.
Имели значение также советские аппараты "Вега-1" и "Вега-2",
направленные к комете Галлея, но подлетавшие к Венере для получе-
ния необходимого ускорения. С этих аппаратов в атмосферу Венеры
были сброшены аэростатные зонды, дрейфовавшие на высоте 53 км над
планетой. Аэростаты с работающими радиопередатчиками продрейфова-
ли на запад вдоль экватора соответственно на 11600 и 11100 км,
Средние скорости их горизонтального движения составляли 69 и 66
м/с. Были и вертикальные движения, причём однажды аппарат стал
спускаться со скоростью 15 м/с и спустился на 2 км.
Американская станция "Пионер-Венера-1" в 1978 г. впервые с ор-
биты произвела радиолокационное картирование поверхности планеты,
а "Пионер-Венера-2" сбросила четыре спускаемых аппарата на пара-
шютах для исследования атмосферы [Энциклопедия для детей, том 8,
1997].
С 1989 г. поверхность Венеры начал изучать американский аппа-
рат "Магеллан", который кружился над планетой по орбите, совершая
оборот за 3 часа и 9 минут, и работал до 1994 г. Поверхность об-
лучалась и фотографировалась в радиодиапазоне, в котором атмосфе-
ра прозрачна (радиолокация). Воссоздана картина поверхности с ми-
нимальным размером деталей до 250 м. Высота объектов измерялась с
точностью до 30 м. Создана подробнейшая карта всей Венеры [Купер,
Хенбест, 1998]. По Л.В.Ксанфомалити [1997], карта поверхности бы-
ла составлена с разрешением до 120 м.
Интересно, что радиолокация Венеры впервые была проведена с
Земли (в СССР в 1961 г.); зарегистрированы были и радиоволны, по-
сылаемые самой планетой; сделаны выводы о том, что поверхность
планеты раскалена (не менее 300 градусов Цельсия), что поверх-
ность имеет разную природу в разных частях, что Венера вращается
вокруг оси медленно (сутки не менее 200 земных суток) [Детская
энциклопедия, 1964].
Венера в настоящее время исследована лучше других планет.
После полётов космических аппаратов выяснилось, что температу-
ра поверхности Венеры составляет в среднем 465 градусов Цельсия,
давление атмосферы близ поверхности - 90 атмосфер (в 90 раз боль-
ше, чем на Земле). Масса газового "океана" Венеры составляет
0,5*10 в 24-й степени, а масса земного океана 1,37*10 в той же
степени, т.е. эти две массы вполне сопоставимы.
Атмосфера состоит, в основном, из углекислого газа (96,5%) и
азота (3,5%), к которым лишь в незначительной степени примешаны
другие газы (водород, кислород, пары воды, угарный газ, COS, сер-
нистый газ, пары двухатомной серы, сероводород, фторид шестива-
лентной серы, хлороводород, фтороводород, гелий, неон, аргон,
криптон, ксенон) [Ксанфомалити, 1997]. Преобладание углекислого
газа было известно и ранее. В этой густой атмосфере плавают тума-
ноподобные облака из концентрированной серной кислоты (80%). Воды
на Венере практически нет и, вероятно, потому, что водорода было
мало уже в протопланетном облаке, сформировавшем планету. Так как
нет воды, углекислый газ, выделяемый при извержениях вулканов, не
вымывается из атмосферы с дождями в моря (как на Земле) и накап-
ливается в атмосфере. Поэтому атмосфера Венеры такая густая и
состоит, в основном, из углекислого газа. Углекислый газ частично
(на 20%) пропускает к поверхности Венеры солнечный свет, а тепло
не выпускает назад (парниковый эффект). Из-за парникового эффекта
Венера и разогрелась почти до 500 градусов Цельсия [Кастинг и
др., 1988]. На её поверхности - раскалённые базальтовые плиты
вулканического происхождения. Открытие жизни на Венере не состоя-
лось...
Тем не менее, Венера - это до какой-то степени живая планета,
но не в биологическом, а в геологическом отношении. На ней проис-
ходят различные геологические события. Поверхность разнообразна,
сложно устроена и меняется не только от ударов метеоритов.
По-видимому, венерианский грунт состоит из алюмосиликатов с
многочисленными примесями. Чуть менее половины массы грунта сос-
тавляет кремнезём (45,1; 48,7 и 46,5% в разных пробах). На оксид
алюминия приходится 15-18%, на оксид магния - 8-12%, на оксид
кальция - 7-11%, на оксид железа - 8-10%, на оксид калия от 0,1
до 4%. Зарегистрированы также окисленные формы марганца, титана,
серы, какое-то количество хлора [Ксанфомалити, 1997].
На Венере есть равнины и горы, которым посвящена обстоятельная
статья В.Л.Барсукова и А.Т.Базилевского [1986]. Преобладают рав-
нины, а горные районы занимают всего 8% поверхности планеты. Низ-
менности занимают 27% поверхности [Ксанфомалити, 1997], хотя не
вполне ясно, как низменности отграничены от прочих равнин [Ю.Н.].
На равнинах видны потоки застывшей базальтовой лавы (длиной до
200-300 км), которые тянутся от кратеров, кальдер и разломов
(трещин); отдельные купола с вулканическими кратерами; метеорит-
ные кратеры; пояса не вполне понятных невысоких гряд и борозд, а
также "венцы" - странные кольцевые структуры, которые не похожи
на кратеры.
Горы на Венере бывают иногда в виде плато (общего поднятия с
гладким ровным верхом), иногда в виде "паркета" (складки в двух
разных направлениях), а иногда в виде параллельных хребтов. Такие
параллельные хребты есть только на Земле, а на Луне и Марсе их
нет. Венера всё же в чём-то похожа на Землю! Разумеется, в горах
тоже есть вулканические и метеоритные кратеры.
Конкретные участки венерианской поверхности ниже описаны, в
основном, по "Атласу космоса" [Купер, Хенбест, 1998] и наглядному
словарю "Вселенная" [1999], но с привлечением других источников.
Самое большое горное образование - Земля Иштар, или Страна Иш-
тар. В центре его - обширное вулканическое плато Лакшми. По краям
- три горных массива (горы Максвелла, горы Акны и горы Фрейи).
Плато Лакшми образовано лавой, излившейся из кратера Сакаджавей,
расположенного на краю этого плато. Горы Максвелла имеют высоту
3-4 км, а отдельные вершины лишь немногим уступают Джомолунгме
(по другим данным превосходят Джомолунгму - 11 км над средним
уровнем). Это самые большие горы Венеры. Есть на Земле Иштар и
огромные метеоритные кратеры (кратер Клеопатры диаметром около
100 км, почти столь же большой кратер Колетт). Между горами Акны
и горами Максвелла край Земли Иштар образует уступ Весты. В целом
Земля Иштар по размеру соответствует Австралии [Купер, Хенбест,
1998], а вместе с примыкающими к ней приподнятыми пространствами
- Евразии [Вселенная, 1999]. Кстати, наша земная Евразия тоже об-
ладает самыми высокими горами - Гималаями. Страна Иштар находится
близ северного полюса Венеры и этим тоже напоминает Евразию. Не-
которые из примыкающих к Стране Иштар поднятий - Страна Метис (на
западе, вроде Скандинавии), Страна Белл (на юге, вроде Аравии) и
Страна Тетус (на востоке, вроде Камчатки, но гораздо больше).
Пример ровного поднятия - Область Бета, или Страна Бета. Это
молодое вулканическое образование, так как на нём мало метеорит-
ных кратеров [Барсуков, Базилевский, 1986]. Его высота - 4 км.
Рядом находятся Рея и Тея - два самых больших венерианских вулка-
на, неоднократно извергавшиеся в относительно недавнее время.
Вблизи Страны Бета расположена Страна Феба с горами Феба [Купер,
Хенбест, 1998], а также Страна Темис [Вселенная, 1999]. Весь этот
комплекс поднятий можно поставить в соответствие с Америкой, осо-
бенно с Южной, так как он находится юго-западнее Страны Иштар
близ экватора.
Крупнейшая тектоническая область - Область Артемиды поперечни-
ком 2600 км [И всё-таки Земля..., 1993].
В Стране Альфа имеются мощные купола, которые выдавлены движу-
щейся под поверхностью вязкой лавой. Есть и трещины. Здесь же на-
ходится кратер Ева, через который проходит нулевой меридиан Вене-
ры. Эта область находится в Южном полушарии и соприкасается с ог-
ромной Страной Лады - аналогом Антарктиды.
Самое большое по площади (с Африку), но не самое высокое на-
горье - это Страна Афродиты. Она прорезается трещиной Диана -
рифтовой долиной шириной до 250 км. Диана сравнима по размеру
только с Долиной Мореплавателей на Марсе. Рядом - Страна Овда,
где скалистый панцирь расколот, сжат и вытянут какими-то геологи-
ческими силами, которых мы не знаем на Земле. Здесь же - кратер
Меад поперечником 250 км, самый большой метеоритный кратер Вене-
ры, а также Страна Тетис и Страна Эйсиля. Весь этот комплекс под-
нятий сходен с Африкой по масштабу (наверное, даже больше её), по
экваториальному положению и по средней степени приподнятости, но
отличается от Африки вытянутостью вдоль экватора и положением на
юго-востоке от "венерианской Евразии", т.е. это как бы объединён-
ные Африка и Австралия. Кроме того, эта "Африкоавстралия" сопри-
касается с "Южной Америкой", то есть на Венере есть три грандиоз-
ных поднятия - северное, южное и экваториальное, опоясывающее
планету кольцом, которое не замкнуто лишь на одну четверть.
Самая низкая часть Венеры - Равнина Аталанты [Барсуков, Бази-
левский, 1986]. По положению на планете она сходна с Тихим океа-
ном, но гораздо меньше его. Индийскому океану аналогичны Равнина
Леды и Равнина Ниобеи, разделённые сравнительно небольшой Страной
Теллус. Страна Теллус - это как бы Индия, ещё не соприкоснувшаяся
с Евразией. Атлантическому океану аналогичен вытянутый с севера
на юг комплекс из равнин Седны, Гиневры и Лавинии. Это и есть та
область, где "порвано" экваториальное кольцо. Есть и "океаны",
которым нет аналогов на Земле, если не брать в расчёт так называ-
емый Южный Ледовитый океан. Это комплекс понижений, примыкающих к
"венерианской Антарктиде" - Стране Лады: Равнины Айно и Тинатин
(южнее Страны Афродиты), Равнина Элен (южнее Страны Тетис).
Из всех этих аналогий, которые даны для удобства запоминания
частей венерианской поверхности, можно сделать только один прин-
ципиальный вывод: относительный масштаб поднятий и понижений на
Земле и Венере сходен.
Средний возраст поверхности Венеры составляет 1 миллиард лет
[Барсуков, Базилевский, 1986] или 500-300 миллионов лет [Бази-
левский, 1997а]. И в том, и в другом случае она значительно стар-
ше земной поверхности, так как Земля - это гораздо более живая и
бурная в геологическом отношении планета, постоянно меняющая свой
лик, где непрерывно тонут одни материки и возникают другие. Но
поверхность Венеры значительно моложе меркурианской, лунной и
марсианской, которым по 3-4 миллиарда лет. Поэтому метеоритных
кратеров на Венере значительно меньше, чем на Меркурии, Луне и
Марсе. Есть на Венере почти разрушенные, заплывшие и еле видные
древние метеоритные кратеры. Темп разрушения на Венере говорит о
том, что 3 последних миллиарда лет там господствует раскалённая
пустыня, а что до этого - не ясно [Барсуков, Базилевский, 1986].
Ещё быстрее кратеры разрушаются на Земле, где их смывают дожди,
реки, моря и океаны, сдувают ветры и уничтожают другие поверх-
ностные и глубинные силы.
На Венере известен особый способ движения вещества, какого нет
на Земле: вещество стекает крупными блоками и потоками с возвыше-
ний [Суханов, 1989]. Впрочем, на Земле, хоть и медленно, но дви-
жутся целые материки, а на Венере подобные тектонические области
не велики (не более 2600 км), и крупнейшая из них - Страна Арте-
миды.
На историю поверхности Венеры есть две точки зрения [Базилевс-
кий, 1997а]:
1) 500-300 миллионов лет назад лава полностью обновила поверх-
ность, а потом тектоническая и вулканическая активность почти
угасли, что доказывается равномерным и случайным распределением
ударных кратеров по всей поверхности, а также подтоплением моло-
дыми лавами лишь отдельных немногочисленных кратеров - модель
глобального обновления (Шабер, Стром);
2) активность была и остаётся на одном и том же незначительном
уровне, причём концентрируется то в одной, то в другой части пла-
неты на площади не более 400 кв.км - модель равновесного обновле-
ния (Филлипс).
Магнитное поле у Венеры отсутствует, но планета столь плотна,
что, конечно, у неё есть железное ядро, сходное с земным. Есть
также мантия и кора, причём мантия относительно велика по сравне-
нию с мантией Меркурия (толщиной около 3000 км) [Вселенная,
1999]. Магнитного поля нет из-за медленного вращения вокруг оси.
Толщина коры на Венере, как на Земле: 40-50 км; есть мантийные
струи [И всё-таки Земля..., 1993].
С ноября 1990 г. по июль 1991 г. станция "Магеллан" при пов-
торной радиолокации Венеры обнаружила, что свалился утёс и вызвал
каменную лавину, раскидавшую обломки на площади 7,5 х 2 км [Вене-
ра "Зашевелилась", 1992].
Видны были также вспышки в облаках [данные станции "Галилео" -
Природа, 1992, N3, с.120]. Грозы? Извержения вулканов? До этого,
как уже говорилось, мощные грозы на Венере были обнаружены со-
ветскими аппаратами.
На Венере преобладают оранжевые тона. Небо жёлто-зелёное, яр-
кое [Ксанфомалити, 1997].
В атмосфере снизу вверх выделяются: 1) прозрачный слой из уг-
лекислого газа; 2) пылевая дымка с примесью очень мелких капелек
серной кислоты; 3) толстый слой облаков из капель серной кислоты
(эти три слоя составляют тропосферу); 4) дымка из капелек серной
кислоты (термосфера) [Вселенная, 1999]. Так как углекислый газ
тяжёлый, атмосфера Венеры в большей степени прижата к планете,
чем земная атмосфера. На высоте 30 км давление составляет 9,4
бар, масса кубометра газа - 10 кг, температура - 222 С. На высоте
65 км - 0,09 бар; 0,2 кг; минус 30 С. На высоте 150 км атмосфера
Венеры уже более разрежена, чем земная. На высоте 250-320 км пре-
обладают относительно лёгкие атомарный кислород и угарный газ.
Ещё выше - много водорода и гелия. Начиная с высоты 700 км имеет-
ся чисто водородная корона [Ксанфомалити, 1997].
Пары воды, попадая в верхние слои атмосферы, под действием яр-
кого солнечного света разлагаются на водород и кислород (фотодис-
социация), и лёгкий водород покидает планету. Тем не менее, за
весь период существования планеты таким способом могло "убе-
жать" не более 1/10 части того количества воды, которое имеется,
например, на Земле. Поэтому недостаток воды на планете правильнее
объяснять, как это уже сделано выше, низким содержанием водорода
в той части протопланетного облака, из которого образовалась Ве-
нера [Ксанфомалити, 1997].
На Венере на высотах порядка 49-75 км [Ксанфомалити, 1997] или
65-70 км постоянно дуют восточные ветры со скоростью 110 м/с
(ураган) [Энциклопедия для детей, том 8, 1997], или, по другому
источнику, 360 км/час [Вселенная, 1999], что примерно то же са-
мое. Эти ветры гонят грязно-желтоватые облака из концентрирован-
ной серной кислоты, за счёт чего планета слегка полосата: бывает,
например, заметна тёмная полоса в средних широтах и светлая - в
полярных. Кроме того, иногда выделяются "полярные шапки", состоя-
щие из чуть более светлых облаков [Вселенная, 1999].
Облака вращаются вокруг оси Венеры со скоростью один оборот за
четверо земных суток [Ксанфомалити, 1997]. Это удалось заметить в
ультрафиоетовом свете ещё с Земли, хотя не было ясно, вращается
ли с такой же скоростью и вся планета. В ультрафиолетовом свете
облачный покров Венеры неправильно-изменчиво-полосат.
Если на больших высотах скорость ветра достигает 110 м/с, на
высоте 50 км - 65-70 м/с, то у поверхности она обычно не более 1
м/с. Скорости ветра, зарегистрированные аппаратами, составляют
соответственно 0,4-0,7; 0,2-1,3; 0,5-0,6 и 0,37 м/с ("Венеры" 9,
10, 13, 14). Хотя при высокой плотности атмосферы эти ветры по
воздействию на предметы соответствуют в 7 раз более быстрым зем-
ным ветрам, но всё равно пыль они не поднимают, и атмосфера ниже
30 км совершенно прозрачнва [Ксанфомалити, 1997].
Мощные зональные ветры охватывают широты до 40-45 градусов,
далее атмосфера спокойней, но имеются полярные вихри с нисходящи-
ми потоками газа, и период вращения атмосферы составляет у полю-
сов 2,7 суток [Ксанфомалити, 1997]. Полярные вихри (циклоны) по-
чему-то двойные [Двойной вихрь на южном полюсе Венеры, 2006].
Масса венерианской атмосферы составляет 1/10000 часть массы пла-
неты, и эта атмосфера должна усиливать вращение твёрдого тела
вокруг оси, но почему-то этого не происходит [Ксанфомалити,
1997]. Мы не знаем также механизм столь мощных ветров.
Недавно у Венеры был открыт почти кометный "хвост". Ещё в кон-
це 1970-х годов американский аппарат "Pioneer Venus Orbiter" (ор-
битальный отсек "Пионера-Венера") обнаружил в 70 000 км от Венеры
плазменный "хвост", возникший вследствие бомбардировки венерианс-
кой атмосферы солнечным ветром. Ведь Венера медленно вращается
вокруг оси и потому не имеет магнитного поля, а поэтому частички
солнечного ветра могут беспрепятственно вторгаться в её атмосфе-
ру, вызывая фотодиссоциацию воды и т.п. (возможно, из-за этого
нет воды и жизни). Поток ионизированных частиц движется от Венеры
в сторону, противоположную Солнцу. Но оказалось, что "хвост" в
600 раз длиннее, узок, имеет три ветви, как многие кометные хвос-
ты. Его размер уточнила солнечно-гелиосферная обсерватория "SO-
HO", пересекая это образование в 45 миллионах километров от Вене-
ры [Колоссальный "хвост" Венеры, 1997].
Венера казалась подобной Земле, но теперь мы, скорее, назовём
её "миром наоборот", где ядовитая атмосфера, едкие сернокислотные
облака и дожди, чудовищные температура и давление, где даже дви-
жение вокруг оси происходит в другую сторону и удивительно мед-
ленно. Это планета с самой плотной атмосферой среди планет земной
группы, с самым медленным вращением вокруг оси и с наименьшей вы-
тянутостью орбиты.
ЗЕМЛЯ
Ударят часы на башне
игрушечного Кремля,
и вспомнит свой день вчерашний
планета-музей - Земля...
Ю.Н.
Спокойного
не ведал Солнца я
ни в ледниковые века, ни позже.
Нет!
В волдырях,
в ожогах,
в сползшей коже
жил эту жизнь,
летя вокруг тебя.
Семён Кирсанов
Земля удалена от Солнца в среднем на 149 600 000 км. Это расс-
тояние называется астрономической единицей (а.е.). Свет, имея
скорость 299 792 км/с, преодолевает это расстояние за 500 секунд,
то есть примерно за 8 минут. Значит, с Земли мы видим события,
происходящие на Солнце, с опозданием на 8 минут.
Орбита Земли почти круговая (эксцентриситет - 0,017). И всё же
северной зимой Земля находится на 3,3% ближе к Солнцу, чем южной
зимой. Облучение интенсивней северной зимой на 6,9%
Земля движется по этой орбите со скоростью 29,79 км/с и прохо-
дит путь вокруг Солнца за один год (365,26 суток).
При движении Земли по орбите возникают гравитационные волны, в
результате чего Земля теряет энергию, но энергии потребляется не
больше, чем при работе маленького кипятильника [Хокинг, 2000].
Плоскость земной орбиты называется плоскостью эклиптики и при-
мерно соответствует усреднённой плоскости Солнечной системы
(большинство планет отклоняются от этой плоскости только на 1-3
градуса, и только Меркурий и Плутон вносят разнообразие - 7 и 17
градусов).
Период обращения Земли вокруг оси составляет 23 часа 56 минут,
но из-за движения Земли по орбите от одного до другого солнечного
восхода проходит 24 часа, причём не точно 24 часа, а в среднем 24
часа, так как орбита Земли не строго круговая. Вращение Земли
вокруг оси не в полной мере стабильно. С начала 18 в. до середины
19 в. скорость вращения Земли менялась мало, а потом начались не-
регулярные изменения. Наиболее быстро Земля вращалась около 1879
г. (сутки были на 0,003 с короче эталонных), наиболее медленно -
около 1903 г. (сутки были длиннее эталонных на 0,004 с). С 1903
по 1934 г. вращение опять ускорялось, потом до 1972 замедлялось,
а потом ускорялось. Колебания считаются 60-70-летними. Есть при-
мерно десятилетние колебания. С 1955 эти колебания стали изучать-
ся при помощи атомных часов. Теперь на фоне многолетних изменений
видны сезонные колебания (наименьшая скорость в апреле и ноябре,
наибольшая - в январе и июле, январский максимум меньше июльско-
го, отклонение до 0,001 с). Колебания и прочие изменения вызваны:
приливами, распределением воздушных масс, распределением снежного
и ледяного покрова, дрейфом литосферы по астеносфере [Сидоренков,
2004].
Полярная ось Земли наклонена к эклиптике на 23,5 градуса. Поэ-
тому характерна смена времён года.
Диаметр Земли - 12 756 км, радиус - 6378 км. По Л.В.Ксанфома-
лити [1997], радиус - 6371 км. Наверное, в первом случае указыва-
ется экваториальный радиус, во втором - средний. Масса принята за
единицу (5,98*10 г в 21-ой степени тонн). Плотность - 5,52
г/куб.см (во столько раз тяжелее воды).
В центре Земли при температуре 5800 градусов Цельсия находится
твёрдое железное ядро с относительно тонкой оболочкой из жидкого
железа на расстоянии примерно 3000 км от центра планеты [Блокс-
хам, Габбинз, 1990]. По более поздней публикации, радиус ядра
составляет 3470 км [Пущаровский, 2001]. Наличие жидкого ядра до-
казывается тем, что эта область Земли не пропускает поперечные
сейсмические волны, то есть волны сдвига, а продольные сейсмичес-
кие волны, или волны сжатия, здесь резко замедляются [Жарков,
1983]. Из-за быстрого вращения планеты железный океан течёт, и
из-за этого течения возникает мощное магнитное поле нашей планеты
(самоподдерживающийся механизм: получая энергию от тепловых ядер-
ных реакций и вращения Земли, железо течёт в уже существующем
магнитном поле; от этого рождается электрический ток, который
рождает магнитное поле, усиливающее магнитное поле всей планеты).
Течения в ядре вызываются конвекцией: более горячее и лёгкое ве-
щество всплывает и по инерции начинает отставать от вращения пла-
неты, то есть дрейфовать на запад. Скорость дрейфа должна состав-
лять примерно 1 мм в год [Жарков, 1983].
Над ядром находится мантия из твёрдого, но достаточно пластич-
ного вещества, которое способно медленно течь, образуя мантийные
струи (1320-1360 градусов Цельсия в верхней части). Мантия жидка
для тысячелетних нагрузок и тверда для сейсмических волн и прили-
вов [Жарков, 1983]. Она простирается на глубину 2900 км, повсе-
местно образуя медленные конвективные струи вещества разной тем-
пературы [Пущаровский, 2001]. Сейсмически выявлены несколько сло-
ёв мантии с разными свойствами [Жарков, 1983], хотя общепринято
деление только на верхнюю и нижнюю мантию (от 670 км до 2900 км
[?]) [Пущаровский, 2001]. Недавно предпринята попытка расчленить
мантию на 6 геосфер (снизу вверх): 1) от 2900 до 2200 км, собс-
твенно нижняя мантия, или слой D''; 2) от 2200 до 1700 км, зона
раздела между средней и нижней мантией; 3) от 1700 до 840 км,
средняя мантия; 4) от 840 до 670 км, зона раздела между верхней и
средней мантией; 5) от 670 до 410 км, нижняя геосфера верхней
мантии; 6) от 410 до 3-70 км, верхняя геосфера верхней мантии
[Пущаровский, 2001].
Ещё выше находится отделённая поверхностью Мохоровича земная
кора из относительно лёгких пород. Земная кора не текуча, но спо-
собна под действием или мантийных струй, или прочих причин разры-
ваться в каких-то местах и сминаться в складки в других местах,
образуя горы. Под материками толщина земной коры составляет 30-70
км, под океанами - 3-10 км [Энциклопедический словарь, т.1,
1963]. Земная кора состоит из верхней осадочной оболочки, под ко-
торой лежат гранитный слой (отсутствует в океанических впадинах)
и более плотный базальтовый слой. Земную кору ещё называют литос-
ферой [Энциклопедический словарь, т.1, 1963], но в сводке
В.Н.Жаркова [1983] эти термины не рассматриваются в качестве си-
нонимов: континентальная литосфера с корой примерно в 35 км сос-
тавляет в толщину 200 км, а океаническая литосфера с корой в
среднем в 6 км составляет в толщину 80 км, то есть литосфера -
это более широкое понятие, чем земная кора, и включает также под-
корковую зону.
Из-за тонкой твёрдой коры, вязкой мантии, жидкого ядра и эл-
липсоидальной формы Землю иногда образно сравнивают с яйцом, сва-
ренным всмятку.
Земля - единственная планета Солнечной системы, где в большом
количестве имеется жидкая вода (а не только в виде льда или па-
ра). Вода пребывает в непрерывном движении и круговороте (океани-
ческие течения, испарение, дожди, течение рек).
Земля окружена атмосферой из азота (77%) и кислорода (21%).
Два процента приходятся на водяные пары и другие газы, в том чис-
ле углекислый, который убивает жизнь в больших количествах, но
необходим в малых количествах. Углекислый газ участвует в тепло-
регуляции земной атмосферы за счёт парникового эффекта. Важна
также примесь в верхних слоях атмосферы озона, задерживающего
опасные для всего живого ультрафиолетовые лучи. В атмосфере могут
быть и временные компоненты: во время пыльных бурь Америки дости-
гает и африканская пыль [Африка, уносимая ветрами, 2001], и пыль
из пустыни Гоби в Азии [Пылевые бури, 2002]. Воздух находится в
непрерывном движении (циклоны, антициклоны, пассаты, муссоны и
т.п.).
В атмосфере различаются тропосфера (8-9 км у полюсов, 11 км в
умеренных широтах, 17-18 км в тропиках), тропопауза, стратосфера,
стратопауза, мезосфера (50-30 км, озоносфера), мезопауза, ионос-
фера (до 300 км, метеоры, полярные сияния), экзосфера с двумя ра-
диационными поясами - внутренним (500-10000 км, опасней, но пере-
секается космическими кораблями за 30 минут, что не опасно),
внешний (до 100 000 км) [Улубеков, 1984; др.]. По-видимому, в
пределах экзосферы выделяются магнитопауза (ниже радиационных по-
ясов) и магнитосфера (радиационные пояса), а выше преобладает
магнитное поле Солнца [Новая система исследования земной магни-
тосферы, 2002]. Магнитные пояса состоят из заряженных частиц сол-
нечного ветра (протонов и электронов), схваченных магнитным полем
Земли и образующих структуру в виде двух "бубликов". Часть частиц
отклоняется к полюсам Земли, где они вызывают полярные сияния и
т.п. явления. При ослаблении магнитного поля Земли эти частицы
начинают бомбить всё живое на планете (как и ультрафиолетовые лу-
чи, с которыми их, однако, никак нельзя путать). Солнечный ветер
(поток заряженных частиц, летящих от Солнца) сильно влияет на
магнитосферу Земли и во время усиления солнечной активности час-
тично "сдувает" её на противоположную от Солнца сторону планеты в
виде длинного "хвоста". Как правило, солнечный ветер останавлива-
ется на расстоянии 10 земных радиусов [О.Е.Вайнберг, 2.10.2009
г., устное сообщение]. Озоносфера особенно тонка близ полюсов,
где иногда образуются озоновые "дыры" (вследствие промышленного
загрязнения атмосферы и естественных причин, в том числе изверже-
ний вулканов; попавшие в атмосферу химически активные частицы
взаимодействуют с озоном). В образовании озоновых "дыр" в ка-
кой-то степени могут быть повинны сверхзвуковые самолёты и даже
обычные лайнеры арктических рейсов [Самолёт - враг озоносферы,
1998], а также ракеты [Ракеты "дырявят" озоносферу, 1998]. Расс-
матриваются и возможные естественные причины "дыр" - образование
обособленных "воронок" холодного воздуха [Стратосферный озон,
1993; Естественные причины возникновения озонной дыры, 1998].
Возникать эти "дыры" могут только над холодными частями планеты.
Они особенно характерны для Антарктиды, но небольшая "дырочка"
недавно найдена над Гренландией [Озоносфера..., 1989; "Озонная
дыра"..., 1992].
Атмосферные явления нашей планеты мы до конца не знаем. Напри-
мер, недавно были открыты вспышки на высоте 60 км фронтом по ши-
рине от 10 до 50 км над Африкой и Тихим океаном. Они бывают при-
мерно 100 раз в год. Радиоизлучение этих вспышек в 10 000 раз
мощнее молний. Лётчики и раньше сообщали о них, но им не верили.
Вспышки открыты американским спутником, предназначенным для ре-
гистрации ядерных взрывов [Открыто новое атмосферное явление,
1994]. С недавних пор различаются три типа высотных вспышек:
"феи" (иначе - "домовые"), "эльфы" и "синие струи" ["Эльфы",
"феи"..., 1997], причём речь, кажется, идёт о вспышках вне Африки
и Тихого океана. "Феи" (спрайты) бывают на высоте 50-90 км. Они
мгновенные и красные. Возможно, связаны с космическими лучами,
возмущающими ионосферу. "Эльфы" характерны для высот в 85-105 км.
Они тоже красные, но кольцеобразные. Обычно бывают после вспышек
молний в грозовых тучах под ними, но иногда наблюдаются вместе с
"феями". Связаны со всплесками радиоволн, вызванными молниями и
т.п. явлениями. Это словно круги от камешков на поверхности пру-
да, но радиоволновой природы. Механизм свечения "фей" и "эльфов",
видимо, сходен: радиоимпульс в ионосфере ускоряет электроны, ко-
торые сталкиваются с молекулами азота и заставляют их излучать
красный свет. "Синие струи" ниже других подобных явлений, они как
бы стекают с грозовых туч, но это не молнии. Интересно, что ка-
кие-то вспышки наблюдались и на Венере, но природа их не была по-
нята (см. выше). Наверное для того, чтобы понимать происходящее
на других планетах, надо сначала досконально изучить Землю.
Мы же пока до конца не поняли даже наши "родные" полярные сия-
ния. Ещё в 1900-х годах участники полярных экспедиций отмечали,
что эти сияния часто повторяют линию побережий, но им не верили,
так как объяснить это было трудно. В 1996 г. американский спутник
"Polar" подтвердил существование явления, но причина его по-преж-
нему не ясна [Полярное сияние повторяет линию побережий, 1998].
Огромные светящиеся объекты (так называемые НЛО) наблюдались и
в нижних слоях атмосферы. Например, в 4 часа утра 20-го сентября
1977 г. над Петрозаводском по направлению к Ладожскому озеру по
сложной траектории проплыла "звезда" из ярко-белой центральной
оболочки и менее яркой голубоватой области. Она была видна от Эс-
тонии до Мурманска в течение 20 минут. Из центра вырывались снопы
света. Излучение пульсировало и сменило цвет от зелёного к голу-
бому и далее к красноватому. Интересно, что как раз в 4 часа утра
вблизи этих мест с космодрома Плесецк был запущен спутник Земли
"Космос-955", а на Солнце наблюдалась уникальная по силе вспышка,
и, значит, на Земле была магнитная буря. Аналогичное сочетание
событий было и в случае с некоторыми другими НЛО. Высказывается
предположение, что подобные НЛО - это плазменные образования сол-
нечно-магнитосферного происхождения, стимулированные техногенным
воздействием, а кажущаяся немотивированность их движения связана
с тем, что человек не ощущает скачкообразных изменений направлен-
ности и напряжённости электромагнитного поля [Авакян, Ковалёнок,
1992].
До сих пор не выяснена природа шаровой молнии, хотя Дж. Абра-
хамсон (Новая Зеландия) и его бразильские коллеги вроде бы восп-
роизвели такую молнию в лабораторных условиях. Между двумя элект-
родами помещали пластину кремния толщиной 0,3 мм и пропускали ток
силой 140 ампер. При раздвижении электродов возникала электричес-
кая дуга, от которой кремний испарялся в виде облака наночастиц,
которые конденсировались в шары с температурой 2000 градусов
Цельсия. Продолжительность жизни таких шаров составляля несколько
десятков секунд, что близко к продолжительности жизни шаровой
молнии в природе [Шаровая молния..., 2007]. Тем не менее, кремни-
евых пластинок на пути обычных молний нет, а может быть только
углерод (например, обуглившееся дерево)...
Не до конца изучены и "простые" молнии. Только недавно, напри-
мер, выяснилось, что 85% молний разряжаются над сушей, которая
занимает далеко не большую часть поверхности планеты. Эти данные
получены японо-американским спутником "TRMM" в ноябре 1997 г.
[Спутник считает молнии, 1999]. Грозы характерны для летнего пе-
риода, а летом суша значительно теплее моря. Большие перепады
температур способствуют мощным конвективным течениям атмосферы.
Ветер поднимает заряженные ледяные кристаллики, чем способствует
появлению электрически заряженных участков атмосферы.
До сих пор не до конца выяснена природа серебристых облаков,
заметных ночью на высотах 80-85 км. Эти облака открыты в 1885 г.,
когда они и появились на нашей планете. 8 июня их наблюдал в Гер-
мании Т.Бакгауз, 10 июня в Чехии В.Ласка, с 12 июня в России
В.К.Цераский, 23 июня в Эстонии Э.Гартвиг и т.д. [Далин и др.,
2005]. С тех пор эти облака часто видели севернее 55 градусов ши-
роты. В последние годы они стали видны на десяток градусов южнее
[Серебристые облака смещаются к югу, 2003] и вообще за последние
30 лет наблюдаются вдвое чаще [Силкин, 2002]. Вроде бы известно,
что серебристые облака - это результат обрастания метеорных и
т.п. пылинок ледяными кристаллами. Не ясно, однако, почему этих
облаков не было до 1885 г. Взрыв Кракатау в 1883 г. объясняет да-
леко не всё [Далин и др., 2005].
Атмосфера тесно связана с планетой в целом. Так, например, че-
рез каждые 3-5 минут по всему Земному шару, как по гудящему коло-
колу, пробегает волна, которая регистрируется современными чутки-
ми сейсмографами. Оказалось, что землетрясения к этому явлению не
причастны, и волну создаёт трение движущихся воздушных потоков о
поверхность планеты [Земля "звенит", 1998]. Свободные сейсмичес-
кие колебания возникают из-за изменений атмосферного давления и
имеют годичные вариации с пиком интенсивности в июле-августе.
Имеется резонанс между колебаниями поверхности и свободными акус-
тическими колебаниями атмосферы [Колебания недр Земли и её атмос-
феры, 2000]. Земная ось за год очерчивает вблизи полюса окруж-
ность диаметром 6 м. Это колебательное движение на 1/3 обусловле-
но колебаниями атмосферного давления, а на 2/3 - динамикой водных
масс под влиянием той же атмосферы. Это явление предсказано Эйле-
ром в XVIII веке, а обнаружено астрономом-любителем С.К.Чандлером
в 1891 г. [Атмосфера покачивает Землю, 2001].
В железный океан на поверхности ядра вонзаются перевёрнутые
горы относительно твёрдого мантийного вещества, из-за которых
движение жидких железных струй усложняется, становится неравно-
мерным [Блоксхам, Габбинз, 1990]. Это приводит к непрерывным из-
менениям напряжённости магнитного поля, к отклонениям магнитной
оси от оси вращения планеты, а также к блужданию магнитных полю-
сов. Изменения магнитного поля особенно хорошо изучены за послед-
ние 300 лет [Блоксхам, Габбинз, 1990]. Известно также, что маг-
нитное поле за долгую историю нашей планеты неоднократно ослабе-
вало до нуля и меняло знак. По вмороженным в горные породы сило-
вым линиям магнитного поля вроде бы даже установили, что магнит-
ное поле меняло знак с периодичностью в 285 и 34 миллиона лет, с
чем пытались связывать периоды массового вымирания живых существ
на планете из-за космических лучей (эти губительные для всего жи-
вого лучи способны достигать земной поверхности только в моменты
отсутствия у Земли магнитного поля). Один из этих периодов даже
попытались связать с периодом обращения Солнечной системы вокруг
центра Нашей Галактики [Спор об обращениях магнитного поля Земли,
1989]. Тем не менее, есть публикации, в которых утверждается, что
смена магнитных полюсов происходит нерегулярно, хаотично, в ин-
тервалы от 100 тысяч лет до 1 миллиона лет. Есть указания, что
продолжительность эпох одной полярности в новейшее геологическое
время составляла 200 000 лет, а в древнее время - 1 000 000 - 10
000 000 лет [Жарков, 1983], но какие-то из древних изменений мог-
ли быть не замечены. В общем, этот вопрос нельзя считать решён-
ным. Чередующиеся геомагнитные эпохи различаются по преобладающей
направленности геомагнитного поля, а внутри эпох выделяются эпи-
зоды с противоположной полярностью.
Важны не только полные повороты магнитного поля, но и колеба-
ния его мощности. Примерно с середины 19-го века мощность умень-
шается на 0,05% в год, и, если тенденция сохранится, поле должно
исчезнуть через 2000 лет [Жарков, 1983]. Но вероятно, этого не
произойдёт, так как мы имеем дело с какими-то постоянными колеба-
ниями магнитного поля. Обычно поле менялось вокруг средней вели-
чины, близкой к современной. Вроде бы выявлены периоды таких ко-
лебаний: 550, 700, 1200, 1800, 7000, 8000 лет...
Магнитное поле Земли может меняться не только от "перевёрну-
тых" мантийных гор. Есть, например, предположение, что даже круп-
ный метеорит может его изменить [Земля..., 1990]. В случае паде-
ния такого метеорита поднимается облако пыли. Да ещё пожары начи-
наются на целом континенте. Пыль и дым заслоняют солнце, и проис-
ходит похолодание на всей планете. Тогда на полюсах намерзает
много льда, и Земля, согласно закону сохранения количества движе-
ния, начинает вращаться ускоренно. Жидкое железо на поверхности
ядра отстаёт от ускорившейся планеты, из-за чего увеличивается
хаотичность движения железных струй. А это ослабляет магнитное
поле, и, как указывают авторы гипотезы, изменение поля может про-
изойти вплоть до его поворота.
Земной шар на несколько километров сплюснут у полюсов, то есть
это, строго говоря, не шар, а эллипсоид вращения (или ещё точнее
- геоид). Сплюснутость выражается и в ширине атмосферных слоёв
(см. выше). Есть и другого рода отличия от строгой шарообразнос-
ти. Так, например, почти половина поверхности Земного шара занята
Тихим океаном, а материки сконцентрированы, в основном, на проти-
воположном полушарии. В 2003 г. форма земной поверхности (вообра-
жаемой поверхности, совпадающей с невозмущённой поверхностью Ми-
рового океана) была уточнена в 10 раз, а местами в 100 раз. Ошиб-
ки прежних измерений достигали 1 м. Теперь точность гравиметри-
ческой карты планеты - 1 см [Новая гравиметрическая карта Земли,
2004].
Температура на поверхности Земли бывает в интервале от минус
88,3 градусов Цельсия (Антарктида) до плюс 57,8 градусов Цельсия
(Мексиканское нагорье). Очень низкие температуры зафиксированы
также в Оймяконе (-77,8) и Верхоянске (-67,8) (обе точки в Рос-
сии), очень высокие - в Долине Смерти в США (56,7) и на плато
Стюарт в Австралии (55).
Температура в недрах Земли гораздо выше. Энергия выделяется
при распаде атомных ядер радиоактивных элементов. Есть также ука-
зание, что около 20% тепловыделения планеты обусловлено приливным
трением, хотя не вполне ясно, где выделяется это тепло: на океан-
ском мелководье или в твёрдой коре Земли [Сурдин, 2002б]. Так или
иначе, но накопившееся тепло постепенно выходит наружу, вызывая
движение мантийных струй и материков [Хауэлл, 1986; Хаин, 1995;
Пущаровский, 1995]. Дело в том, через тонкую океаническую кору
(6-7 км) внутреннее земное тепло легче покидает планету, чем че-
рез материковую кору (порядка 50 км). Средний тепловой поток в
океанах - 1,51 мккал/(кв.см*с), на континентах - 1,41
мккал/(кв.см*с) [Жарков, 1983]. Тепло скапливается под самыми
большими материками, что приводит к расширению вещества мантии, в
результате чего расширившееся и ставшее лёгким вещество начинает
"всплывать", т.е. возникает восходящая мантийная струя.
Интересно, что тепловыделение Земли на 40% определяется ради-
оактивным распадом в самой коре, а более глубокое тепло за про-
шедшие миллиарды лет ещё не успело выйти наружу, и Земля за всё
время в среднем остыла только на 800 градусов Цельсия [Жарков,
1983]. Впрочем, из-за открытия конвективного переноса тепла (вос-
ходящими мантийными струями) эти цифровые данные, возможно, будут
пересмотрены. В той же сводке В.Н.Жаркова [1983] есть указание,
что теплопоток из коры составляет 40% лишь на материках, а в оке-
анах почти всё тепло поступает из мантии.
Как выяснено недавно, тепло от ядра планеты к её поверхности
переносится, в первую очередь, плюмами - столбами медленно подни-
мающегося, т.е. разогретого и потому всплывающего мантийного ве-
щества [Роль суперплюмов в глобальной тектонике, 2000]. Такие
плюмы обнаружены под Исландией и Гавайскими островами в централь-
ной части Тихого океана. Гораздо больших размеров плюм (суперп-
люм) существует под Африкой. По мнению А.Форте (A.Forte), такой
же суперплюм находится под юго-западной частью Тихого океана (под
Французской Полинезией).
Сейсмические данные показывают, что исландский плюм берёт на-
чало на границе ядра и мантии, а не в мантии на глубине 660 км [О
чём говорит гавайский плюм, 2000]. Для гавайского плюма этот воп-
рос не изучен.
Как уже говорилось, особенно много тепла скапливается под са-
мыми большими материками, т.к. толстая материковая кора пропуска-
ет его хуже тонкой океанической. При нагревании вещество мантии
под материком расширяется и становится легче, чем было. Поэтому
оно начинает медленно подниматься вверх, всплывать. Возникает
восходящая мантийная струя (скорость всплывания вещества порядка
нескольких сантиметров в год или даже меньше). Мантийная струя
"бьётся" о материковую кору и начинает растекаться под материком
во все стороны, увлекая за собой и материковую кору. Материк рас-
калывается, и его фрагменты начинают постепенно расходиться в
разные стороны, а между ними раскрываются новые океаны.
Материки движутся вместе с какой-то частью океанического дна,
образуя единую литосферную плиту [Пущаровский, 1995 и др.]. Сей-
час на Земном шаре можно насчитать от 7 до 11-12 литосферных
плит, если пренебрегать или не пренебрегать несколькими "малень-
кими" самостоятельно действующими блоками - Аравией, Центральной
Америкой и др.
Африканская плита практически покоится. Большинство плит дви-
жутся со скоростью 2 см в год, то есть относительно медленно (Се-
веро-Американская, Евразийская, Аравийская, Южно-Американская,
Антарктическая и, возможно, Карибская?). Со скоростью 6-9 см в
год движутся плиты с протяжёнными границами субдукции, то есть
частично утонувшие плиты (Кокос, Наска, Филиппинская, Индийская)
["Скоростная" тектоническая плита, 1997]. Индостанская и Евра-
зийская плиты сейчас сталкиваются со скоростью 5,5 см/год [Самая
высокогорная обсерватория, 2002]. Наиболее быстрое движение
свойственно в настоящее время Тихоокеанской литосферной плите в
районе острова Пасхи - 15 см/год ["Скоростная" тектоническая пли-
та, 1997]. Можно сделать ряд обобщений: 1) чем большая площадь
плиты занята материком, тем медленнее движется плита относительно
мантии; 2) чем больше относительная длина границ поглощения, тем
больше их скорость; 3) чем ближе плита к экватору, тем она быст-
рее движется, то есть вращение Земли тоже имеет значение в меха-
низме тектоники плит [Жарков, 1983].
Расходящиеся "обломки" материков когда-то и где-то (например,
на противоположной стороне Земного шара) вновь собираются вместе.
Возникает новый большой материк или даже сверхматерик, собранный
из всех материков, и процесс повторяется снова. Цикл занимает
примерно 500 миллионов лет (200 - движения материков друг к дру-
гу, 100 - существования единого сверхматерика Пангеи, 200 - рас-
хождения материков). Достоверно, что материки на Земном шаре не
менее двух раз собирались воедино (Пангея-I и Пангея-II) [Хаин,
Божко, 1989; Мерфи, Нанс, 1992]. Есть и нисходящие мантийные
струи, или противоструи (под океаном или под недавно "собравшим-
ся" большим материком, пока тепло ещё не накопилось под ним). В
настоящее время (последние 200 с лишним миллионов лет) восходящая
мантийная струя "бьётся" в Африку, куполообразно вспучивая этот
континент. Поэтому в Африке (особенно в её центре - посмотрите в
географический атлас!) почти нет длинных горных хребтов вроде Анд
или Гималаев, но зато вся она приподнятая. Африка - центр бывшего
сверхматерика Пангея-II. 180 миллионов лет назад Пангея-II раско-
лолась, сначала образовались Гондвана (южный сверхматерик) и Лав-
разия (северный сверхматерик), которые потом тоже раскололись, и
во все стороны разбежались современные материки и их части: Южная
Америка, Австралия, Антарктида, Индия (части южного сверхматери-
ка), Северная Америка, Восточная Европа и Сибирь (части северного
материка) [Хаин, Божко, 1989]. Они всё ещё продолжают разбегаться
в разные стороны, а сама Африка всё ещё продолжает раскалываться.
Новые трещины - пролив у Мадагаскара, Красное море, разлом с озё-
рами Танганьика и Ньяса. Старые трещины - Атлантический и Индийс-
кий океаны. В их срединных частях находятся подводные хребты
(срединные океанические хребты). Это швы, вблизи которых рождает-
ся новая земная кора. Расходящиеся материки обладают спокойным
берегом, который обращён к Африке, и бурным противоположным бере-
гом. Там дымят вулканы, растут горы (Кордильеры и Анды в Амери-
ке), часто происходят землетрясения. Из-за надвижения материков
сокращается и как бы закрывается Тихий океан, опоясанный Тихооке-
анским вулканическим кольцом (местом столкновения литосферных
плит). Где-то под Тихим океаном или под юго-восточной частью Ев-
разии имеется нисходящая струя [Хаин, 1995]. Здесь сталкиваются
обломки материков. Сравнительно недавно отколовшаяся от Африки
Индия, закрыв океан Тетис и раскрыв часть Индийского океана,
столкнулась с Евразией и продолжает вдавливаться в этот новый
сверхматерик [Хаин, 1995; др.]. Скорость перемещения Индостана на
севере Индии составляет 36-38 мм/год, близ Гималаев - 35,9
мм/год, т.е. Индостанская плита движется монолитно, почти без де-
формаций [Басов, 2002]. В результате этого образуется складка -
постоянно растущие горы Гималаи. При столкновении материков более
тяжёлый из них тонет и в 2 этапа уходит в глубины мантии к ядру
Земли (холодная литосферная плита погружается на 570 км до грани-
цы верхней и нижней мантии, задерживается здесь на 100-400 милли-
онов лет, а потом быстро тонет до границы мантии и ядра) [Хаин,
1995]. Согласно другому источнику, погружающаяся плита сначала
быстро "падает", а потом тормозится на глубине порядка 700 км и
испытывает сжатие [Жарков, 1983]. Что же касается более лёгкого
материка, то он выпячивается вверх в виде горного хребта [Хаин,
1995]. В Азии много вытянутых горных систем (Саяны, Алтай,
Тянь-Шань, Алай, Нань-Шань, Куньлунь и другие). Всё это следы
столкновения материковых пар, из которой один материк (или огром-
ный материковый остров вроде направившегося вслед за Индией Мада-
гаскара) утонул, погрузился в глубины мантии. Аравийский полуост-
ров, отколовшийся от Африки позднее Индии, сейчас со скоростью 3
см в год вдавливается в Азию, и от этого растёт Кавказ, происхо-
дят землетрясения. Многие более мелкие "кусочки" пересекли Среди-
земное море (остатки океана Тетис) и образовали горные складки в
Европе [Казьмин, 1989]. Одна из самых молодых складок - Альпийс-
кая (Альпы, Карпаты, Крым, а также упоминавшийся Кавказ). Отго-
лоски землетрясений в Карпатах мы иногда ощущаем и в Москве в ви-
де толчков силой 1-3 балла [Никонов, 1997]. Атлантический океан
между Африкой и Америкой открылся 180 миллионов лет назад (откры-
то Вегенером в 1912 г.) и по прогнозам будет расти ещё 20 миллио-
нов лет (до возраста в 200 миллионов лет), а потом начнёт закры-
ваться. За последние 2 миллиарда лет могло возникнуть и исчезнуть
около 20 океанов [Хауэлл, 1986]. Материки разрываются также из-за
быстрого вращения планеты, хотя это и не главная причина [Мерфи,
Нанс, 1992]. В общем, мы обитаем на геологически бурной планете,
лик которой непрерывно преображается. Скорость этого преображения
значительно больше, чем на Венере.
В движении материков, наряду с упорядоченностью, наблюдается и
хаотичность из-за того, что во многом хаотичны конвективные струи
горячего и холодного вещества в мантии, то есть многие геодинами-
ческие процессы нелинейны [Пущаровский, 1998]. Восходящая и нис-
ходящая струи могут быть и не в строго противоположных частях
планеты (первая под Африкой, вторая под Азией). За счёт этого,
возможно, поддерживается асимметрия планеты: в одном полушарии -
Тихий океан, в другом - материки; на севере больше материков, на
юге - воды и т.д. Получается, что "кусочки" расколовшегося едино-
го материка вновь сходятся отнюдь не на противоположной стороне
Земного шара. Они описывают незамкнутую петлю, т.е. сначала дви-
жутся в одном направлении, потом останавливаются и начинают дви-
гаться почти обратно [Ю.Н.].
Движение мантийных струй - не единственный механизм тектоники
плит. Тяжёлая и частично утонувшая часть плиты может увлекать за
собой всю остальную плиту и даже приводить в движение мантию. В
местах столкновения материковых и океанических плит ожидали обна-
ружить силу сжатия, а оказалось растяжение [Жарков, 1983]. Зна-
чит, важна сила тяги холодного и тяжёлого погружающегося в мантию
блока. Остальные же плиты просто расталкиваются тонущими соседя-
ми. Этим объясняется качественная разница в скоростях движения
двух групп плит. Получается, что отодвинувшаяся от срединного
океанического хребта и остывшая литосфера, которая тонет, - это
основная движущая сила тектоники плит [Жарков, 1983]. Составителю
конспекта думается, однако, что речь всё-таки идёт о деталях ме-
ханизма тектоники плит, а не об основной движущей силе, и прежние
авторы, указывая на тепловую конвекцию в мантии, были ближе к ис-
тине. Так можно в мыльной воде создать рукой сложную структуру
вертикальных и горизонтальных течений, при которой будут области
быстрых течений ("океаническая кора") и тихие области, где скопи-
лись мыльные пузыри ("материки"), быстрые струи будут обладать
некоторой инерцией и влиять на тихие области, формируя их, но
движущей силой будет рука, а не тонущие быстрые струи.
Тектонические перемещения материков - не единственные крупно-
масштабные движения поверхностного вещества на Земле. Так, напри-
мер, в конце 1990-х годов был открыт гигантский оползень на дне
Чёрного моря [Казанцев, Кругляков, 1998]. Блок площадью 200 кв.км
и толщиной 200 м (примерно 40 кубических километров) переместился
на 22 км с глубины 1500-1950 м на глубину 1950-2050 м. Видимо,
такое перемещение произошло не мгновенно (а то было бы сильнейшее
землетрясение с цунами), но всё же за ограниченное число лет, то
есть гораздо быстрее, чем перемещаются материки. Не сходное ли
перемещение вещества описано на Венере как не имеющее аналога на
Земле?
Горы на Земле имеют различную природу. Они воздымаются в виде
плоскогорий в местах, где вверх "бьёт" мантийная струя (в Афри-
ке), выпячиваются в местах столкновения материков и материковых
островов (Гималаи, Кавказ, Карпаты, Альпы, а в далёком прошлом -
Урал, Аппалачи), возникают в виде складки на переднем краю движу-
щегося материка (Анды и Кордильеры в Америке, Большой Водораз-
дельный хребет и Австралийские Альпы в Австралии), оконтуривают
разломы "трескающихся" материков (вблизи озёр Ньяса и Танганьика
в Африке), вырастают с океанического дна в виде срединных океани-
ческих хребтов (например, в Атлантическом океане). Они имеют са-
мый разный облик, в том числе в виде параллельных хребтов (как
иногда на Венере). Средняя скорость роста гор - 0,6 мм/год, ре-
кордная - 9 мм/год (Гималаи) [Никонов, 1988]. Есть, правда, ука-
зание, что плато Путорана в Сибири растёт со скоростью 11 мм/год
[Пармузин, 1988].
Притяжение не везде на Земле абсолютно одинаковое. Есть не-
большие отклонения, вызванные флуктуациями плотности в коре и
мантии. Известны, например, Московская и Курская гравитационные
аномалии [Колчинский и др., 1986 - очерки о Парийском, Штернбер-
ге]. Интересно, что горы не вызывают подобных отклонений, то есть
не притягивают больше, чем равнины. Это объясняется тем, что горы
скомпенсированы уменьшением плотности под ними. То есть горы как
бы плавают в коре, как айсберги, имея уходящие вглубь "корни"
[Жарков, 1983]. Отсюда можно сделать вывод, что выветривание, ко-
торое переносит горный материал в понижения, должно нарушать сло-
жившееся равновесие, а поэтому горы из-за выветривания могут
слегка подрастать, как бы всплывать. Если перенести эти рассужде-
ния на возвышенности и низменности, то станет понятным, почему,
например, Теплостанской возвышенности в Москве соответствует про-
гиб фундамента и почему эта возвышенность, подтачиваемая рекой
Москвой и другими реками, продолжает слегка расти относительно
окружающей местности (предположения автора).
С движением материков, то есть с тектоникой литосферных плит,
тесно связан карбонатно-силикатный геохимический цикл, имеющий
значение в масштабах всей планеты [Кастинг и др., 1988]. Из-за
"неисправностей" этого цикла на Венере, например, нет жизни. Суть
карбонатно-силикатного цикла в круговороте углерода и поддержании
в земной атмосфере постоянного процентного содержания углекислого
газа, который необходим для жизни в малых количествах и смертель-
но ядовит в больших количествах. Кроме того, углекислый газ, ког-
да он в больших количествах, вызывает перегрев планеты из-за пар-
никового эффекта (солнечные лучи на 20% всё же проникают к твёр-
дой поверхности Венеры, а приносимое ими тепло почти не может по-
кинуть планету и накапливается). Излишки углекислого газа непре-
рывно вымываются из земной атмосферы дождями (углекислый газ
растворяется в дождевых каплях, превращаясь в угольную кислоту)
[CO2 + H2O - H2CO3]. Угольная кислота, падающая с неба, разрушает
кальциево-силикатные горные породы [CaSiO3 + 2 H2CO3 - Ca два
плюс + 2 HCO3 минус + H2O + SiO2]. Ионы кальция и гидрокарбоната
(известь) смываются грунтовыми водами, ручьями и реками в море.
Там известь усваивается морскими живыми организмами, строящими из
неё свои раковины и внутренние скелеты [Ca два плюс + 2 HCO3 -
CaCO3 + вода + растворённый в воде углекислый газ]. При отмирании
живых организмов их известковые раковины и скелеты падают на дно,
образуя карбонатные осадочные породы (известняки или доломиты,
если есть примесь ионов магния). Если бы не было жизни, известь
сама бы оседала на дне морей, но это происходило бы при чуть бо-
лее высокой её концентрации в морской воде. Далее эти известковые
породы при столкновении материков попадают на большие глубины,
где при высоких температурах соединяются с кремнезёмом и образуют
силикаты и углекислый газ [CaCO3 + SiO2 - CaSiO3 + CO2]. Углекис-
лый газ через срединные океанические хребты (где возникает моло-
дая кора) и через вулканы по краям литосферных плит выход наружу
в атмосферу. Карбонатно-силикатный цикл поддерживает умеренную
температуру воздуха на планете.
Механизм буферного эффекта температуры воздуха: 1) ниже темпе-
ратура воздуха - меньше испарение влаги - меньше облаков и туч -
меньше дождей - углекислый газ не вымывается из атмосферы - пар-
никовый эффект - выше температура воздуха; 2) выше температура
воздуха - больше испарение влаги и т.д. Интересно, что температу-
ру воздуха на Земле теперь может поднять не только дополнительный
углекислый газ, выделяемый заводами, фабриками и котельными, но и
фтороформ, образующийся в процессе производства. По парниковому
эффекту он в 10 000 раз превосходит углекислый газ (Фтороформ -
мощный парниковый газ, 1999), по другим данным - в 22 000 раз
[Ещё один опасный..., 2001]. К числу парниковых газов относится и
метан, концентрация которого в атмосфере за два последние века
всё время увеличивалась, хотя в последнее время темпы накопления
снизились [Поступление метана в атмосферу замедлилось, 2000].
Другие парниковые газы - N2O, SF5CF3 (трифторметилпентафторид се-
ры) [Ещё один опасный, 2001].
Возможные "поломки" карбонатно-силикатного цикла: 1) нет тек-
тоники плит, и известь не превращается в углекислый газ атмосфе-
ры, вся сосредоточена в горных породах (Марс, переохлаждение); 2)
нет воды, которая смывает углекислый газ из атмосферы, и он на-
капливается в атмосфере (Венера, перегрев).
Из-за тектоники плит климат на Земле постоянно меняется. Так,
например, тектонический подъём Тибета и гор на западе Америки
сделал климат 40 миллионов лет назад контрастнее, чем до этого.
Юг стал ещё теплее, а Север ещё холоднее [Роддимен, Куцбах,
1991]. Выпавший на севере снег отразил солнечное тепло обратно в
космос, и на всей планете похолодало [Межледниковое потепление
началось и закончилось внезапно, 1998]. Имело значение также уве-
личение площади тундры по сравнению с вечнозелёным хвойным лесом,
который зимой хуже отражает лучи в космос [Новая модель начала
оледенения, 1997]. В сочетании с другими причинами (опреснение
Северного Ледовитого океана реками, поворот океанических тёплых и
холодных течений из-за изменения солёности воды) это привело к
оледенению Северного полушария. Но повернувшие вспять сибирские
реки (они не смогли преодолеть ледники и потекли через Аральское,
Каспийское и Чёрное моря) дали возможность Северному Ледовитому
океану опять осолониться, его холодные солёные струи в виде Лаб-
радорского течения смогли опять поднырнуть под тёплые струи Севе-
ро-Атлантического течения, и оно пошло по поверхности к берегам
Скандинавии, и это привело к таянию ледников [Карнаухов, Карнау-
хов, 1997]. Процесс повторился не менее 5-6 раз за последние
700-800 тысяч лет [Москвитин, 1964].
Возможен ещё один механизм смены ледниковых эпох межледниковь-
ями. С 1970-х годов известно, что в порах донных окенанических
осадков сохраняется большое количество метана в виде газогидратов
(метан выделяется при разложении органического вещества в осадоч-
ных породах). Газогидраты в 10 раз прочней льда при низких темпе-
ратурах и высоких давлениях, т.е. на глубинах более 500 м, а на
поверхности сразу же разлагаются на воду и метан. В разгар оледе-
нения уровень Мирового океана упал примерно на 120 м, что могло
привести к освобождению большого количества метана и увеличению
парникового эффекта. Бурение ледников Гренландии и Антарктиды по-
казало, что повышение температуры в конце ледникового периода и
рост концентрации парниковых газов (метан, диоксид углерода) шли
параллелльно друг другу [Газогидраты и конец ледникового периода,
2000]. Таким образом, наша планета обладает различными механизма-
ми обратной связи для поддержания климатического постоянства, но
не все из этих механизмов действуют так быстро, чтоб не возникало
ледниковых эпох. Есть указание, что на планете существовал 100
000-летний цикл с 20 ледниковыми эпохами и десяти-пятнадцатитыся-
челетними межледниковьями [Реферативный журнал, биология, общие
проблемы, 1994, N5].
Совокупность гипотез, описанных выше, кажется автору наиболее
убедительным объяснением ледниковых периодов. Цикличность ледни-
ков обусловлена какими-то внутренними ритмами планеты, а не рит-
мами Солнца и Солнечной системы. Чтобы, однако, не было иллюзии,
что этот взгляд разделяется всеми, приведу цитату из недавно
опубликованного обзора по палеонтологии [Рич и др., 1998]:
"Цикличный характер четвертичного периода, возможно, связан с
регулярными, незначительными изменениями в форме орбиты Земли от-
носительно Солнца. Это вызывает изменения в количестве и распре-
делении получаемого солнечного тепла. Колебания достаточно боль-
шие, чтобы существенно уменьшить количество растаявшего льда...
Хотя изменения в форме орбиты Земли могут объяснить, почему лед-
ники наступали и отступали в течение четвертичного периода, они
не объясняют, что послужило толчком к первому оледенению... Воз-
можно, в течение кайнозоя температура Земли снизилась... Для объ-
яснения снижения температуры Земли в течение кайнозоя было выдви-
нуто несколько гипотез. Одна из них основана на сокращении коли-
чества тепла, выделяемого Солнцем. К сожалению, никто не приду-
мал, как проверить это предположение. Другая гипотеза основывает-
ся на том, что кайнозой и особенно поздний кайнозой - время ин-
тенсивного горообразования. Обширная область Земли в этот период
была поднята выше, в более холодные климатические зоны [пояса], и
это привело к всеобщему понижению температуры. Сторонники третьей
теории предполагают, что поскольку континенты переместились в ре-
зультате тектоники плит, то изменилась циркуляция воздушных и
океанических потоков. При уменьшении потока тепла от тропиков к
высоким широтам можно ожидать глобальное похолодание климата.
Кроме того, изменяющиеся относительные количества суши и моря в
различных широтах повлияли на понижение температуры всей Земли. В
частности, уменьшилось соотношение отражённой и поглощённой энер-
гии в сторону увеличения отражённого количества. Возможно, все
эти факторы вызвали последний ледниковый период." (с.575).
Вклад в похолодание мог внести пресноводный папоротник азолла
(Azolla), который 49-47 миллионов лет назад массово размножился в
Северном Ледовитом океане. Тогда этот океан был изолирован от
других, в глубине очень солёным, а сверху почти пресным из-за де-
ятельности рек. Отмершие остатки азоллы падали на дно, где отмер-
шая биомасса в анаэробных условиях не сгнивала. Так углекислый
газ изымался из биосферы, в результате чего уменьшился парниковый
эффект [Чудов, 2009].
С циклическими изменениями орбиты Земли нет полной ясности,
хотя другие планеты и, в особенности, Юпитер и Венера должны
как-то менять эту орбиту, причём циклически. Таким же образом
воздействует и Луна [Бялко, 2009]. Некоторые изменения могут про-
исходить и вне связи с другими небесными телами. Указания на то,
что орбита нашей планеты когда-то была более вытянутой, а земная
ось меньше наклонена, часты в литературе [Новая модель начала
эпохи оледенения, 1997]. Согласно гипотезе сербского астронома
Милетина Миланковича, существуют следующие циклы: 1) 22 тысячи
лет - земная ось описывает круг; 2) 41 тысяча лет - наклон земной
оси меняется в пределах от 65 до 68 градусов; 3) 100 тысяч лет -
смена соотношения длинной и короткой оси эллипса орбиты. Вроде бы
считается, что в последние несколько сотен тысяч лет эти циклы
подтверждаются, но есть и противники данной гипотезы [Гипотеза
Миланковича оспаривается, 1993]. Приводятся и такие сведения: 20
тысяч лет - меняется прецессия оси вращения планеты; 40 тысяч лет
- меняется наклон орбиты; 100 и 400 тысяч лет - меняется эксцент-
риситет орбиты. Изучение колонок грунта показало, что циклические
изменения имеются, причём прецессия и наклон орбиты влияют не
сильно, а 100-тысячелетний цикл хорошо выражен, но многое не уда-
ётся "втиснуть" в рамки гипотезы Миланковича [Гипотеза Миланкови-
ча в развитии, 2002]. Когда планета медленно проходит афелий ор-
биты зимой Северного полушария ледники существенно нарастают и не
успевают растаять за лето, из-за чего альбедо планеты увеличива-
ется. Если планета проходит афелий зимой Южного полушария, то
ледники могут вырасти только в Антарктиде, т.е. альбедо почти не
растёт [Бялко, 2009]. В настоящее время зима в северном полушарии
относительно мягкая, т.к. северной зимой наша планета располага-
ется ближе всего к Солнцу, но через 13 тысяч лет прецессия раз-
вернёт земную ось так, что северное лето станет более жарким, а
северная зима более холодной [Сурдин, 2002б]. Средняя температура
океана в современную эпоху (276 K) ниже поверхностной (287 K), и
это означает, что океан длительно работал как источник тепла,
согревая атмосферу [Бялко, 2009].
Последнее оледенение в Северном полушарии спустилось до рек
Огайо и Днепр, но некоторые предыдущие могли быть ещё мощнее. Так
изучались ледниковые отложения в Южной Африке, поверх которых ле-
жат лавы ледникового периода, и по магнитной ориентации зёрен в
лавах установлено, что в протерозое этот район был в 11 градусах
от экватора (от магнитного экватора?). Делается вывод, что ледни-
ки охватывали Землю от полюсов до экватора. Как же планета осво-
бождалась ото льда, ведь лёд, отражая солнечное тепло обратно в
космос, способствует дальнейшему охлаждению планеты? Предполага-
ется, что главную роль в освобождении ото льда сыграли катастро-
фы: чрезвычайно мощные извержения вулканов, удары комет, подъём
метана со дна. При всех этих явлениях в атмосферу выбрасывается
огромное количество углекислого газа, и возрастает парниковый эф-
фект [К истории оледенений Земли, 1998].
Мысль о влиянии на климат внезапных выбросов метана впервые
была высказана в 1997 г. австралийским палеоокеанографом Дж. Дик-
кенсом. Сначала из-за небольшого повышения температуры с океани-
ческого дна из-за разложения газогидратов выделяется небольшое
количество метана. Это приводит к нарушению залегания донных
осадков, подводным оползням и выходу наружу значительного объёма
метана, что резко повышает температуру на планете и усиливает
выброс метана. Такая катастрофа могла произойти 55,5 млн. лет на-
зад, когда вдруг появились виды и роды млекопитающих, сходные с
современными. Могло выделиться 15 триллионов тонн метана, который
окислился и превратился в углекислый газ. Следы оползней того
времени в 1999 г. были найдены, например, близ Флориды ["Метано-
вая революция"..., 2000].
Так или иначе, но климат всё время судорожно меняется. Напри-
мер, в Гренландии по колонкам льда установлено, что 8200 лет на-
зад за один год (резко!) на 200 лет наступило похолодание в сред-
нем на 4 градуса Цельсия [Климатические "скачки" прошлого, 1996].
А уже почти в "наши дни" с 1500-го года и по конец XIX века был
"малый ледниковый период", когда в Голландии замёрзли каналы, бы-
ли хуже урожаи и "разбухли" северные ледники, приготовившись к
наступлению на юг. Но в конце XIX века почему-то опять потеплело,
и новое оледенение не состоялось [Пауэлл, 1992]. Считается, что с
глобальным потеплением связано учащение Эль-Ниньо - периодическо-
го стремительного потепления вод центральной и восточной областей
Тихого океана и атмосферы над ним, сопровождающегося снижением
силы пассатов и изменением направления морских течений на обрат-
ное, что приводит к штормам в восточной части Тихого океана и за-
сухам в Восточной Африке. Испанское слово "Эль-Ниньо" означает
младенца-мальчика. Последний приход Эль-Ниньо закончился в 1995
г. и продолжался 5 лет. Он самый долгий в XX веке и, возможно, за
2 тысячи лет [Эль-Ниньо..., 1997]. Механизм Эль-Ниньо, по одной
из версий, следующий: перегрев тропических областей Тихого океана
увеличивает испарение воды и ведёт к осолонению верхнего слоя
океана, из-за этого растёт плотность воды; когда течение выносит
плотную воду из экваториальных широт, океан "опрокидывается", то
есть тёплые струи тонут, а холодная вода всплывает вверх [Бялко,
1998]. Впрочем, Эль-Ниньо чаще связывают с течениями и противоте-
чениями в океане, а иногда с ветровой активностью над океаном
[Бондаренко, 2006]. Ла-Нинья ("младенец-девочка") - это противо-
положность Эль-Ниньо, похолодание в тех же акваториях Мирового
океана [Совершенствуется прогноз..., 2002]. Потепление ощущается
и в средних широтах. Так, например, в Западной Европе с 1960-го
г. средняя температура воды в озёрах поднялась на 1 градус, что
привело к усиленному развитию зоопланктона, фильтрующего воду, а
это способствовало очистке и увеличению прозрачности воды, разви-
тию водных растений [Природа, 2002, N9, с.12]. В России за пос-
ледние 24 года тоже потеплело [Меняется ли климат России? 1996].
В сторону потепления изменяют климат и вулканы. За 120 лет после
почти всех крупных извержений температура на планете повышалась
на 0,2 градуса в течение 2 лет, что связано с выбросами углекис-
лого газа и увеличением парникового эффекта [Вулканы изменяют по-
году, 1997]. Из-за потепления уровень Мирового океана сейчас по-
вышается в среднем на 1-3 мм в год [Угроза затопления..., 1996] и
с 1880 по 1985 г. повысился на 2-5 см [Мировой океан расширяется,
1988]: происходит тепловое расширение воды и таяние ледников
[Уровень Мирового океана поднимается, 1989]. Интересно, что эта
тенденция имеет долгую историю: Берингов пролив открылся лишь 11
тысяч лет назад, так как уровень Мирового океана был тогда на
несколько десятков метров ниже. Тем не менее, мы не знаем, живём
ли мы действительно в послеледниковую эпоху или в одно из кратких
межледниковий. Так как межледниковья несколько раз продолжались
по 10 тысяч лет, то высказывались предположения, что в третьем
тысячелетии после нашей эры льды опять двинутся на юг [Рич и др.,
1998]. Есть мнение, что именно ледниковые эпохи заставили челове-
ка научиться думать. В "Каменной книге" [Рич и др., 1998] имеется
подзаголовок, в котором человек называется продуктом ледникового
периода.
В связи с глобальным потеплением площадь плавучих льдов в
Северном Ледовитом океане в 1958-1978 гг. сокращалась на 3% за 10
лет. При таком темпе воды полностью откроются через 350 лет. Но
на самом деле это произойдёт через несколько десятилетий, т.к.
мощность льда уменьшается на 7% за 10 лет, толщина льда уже упала
с 3,1 до 1,8 м, за 30 лет потеряно 40% объёма льда. Ледовитый
океан перестанет отражать свет обратно в космос, что вызовет
дальнейшее потепление [Ледовитый океан - без льдов? 2000].
Из-за глобального потепления горные ледники сейчас во многих
местах, как это ни удивительно, наступают: стало теплее и откры-
лась большая поверхность океана, возросло испарение, в результате
этого снега выпадает больше, и он не успевает растаять за лето.
Кроме того, глобальное потепление, в основном, затрагивает зиму,
а не лето. Получается, что на начальной стадии парниковый эффект
и глобальное потепление должны привести к росту ледников на суше
[Поповнин, 2000]. Реки в такой ситуации будут сбрасывать в тот же
Северный Ледовитый океан больше воды, сильнее опреснять его, а
это, возможно, приводит к повороту морских течений и внезапному
резкому похолоданию (см. выше). Не исключено, таким образом, что
резкое потепление предшествует новому ледниковому периоду. В об-
щем, мы не знаем всех последствий резкого изменения температуры
на планете, и лучше было бы не выводить природу из равновесия...
Свои климатические изменения происходят и в отдельных точках
планеты, в т.ч. в мегаполисах. В Москве метеостанции имеются в
МГУ и МСХА. Мы располагаем данными о температуре воздуха и осад-
ках с 1879 г., о ветре, влажности, облачности, освещённости - с
1961 г. Обзор о климате Москвы опубликован в 2008 г. в "Метеоро-
логии и гидрологии" (А.А.Исаев, Б.Г.Шестериков, N3). В 20-м в. в
Москве стало теплее и влажнее, но не летом, а зимой и в среднем
за год. Летние показатели практически не изменились. Особенно
резкие изменения произошли в последние годы (с 1991 г.). Но и в
последние годы в августе и сентябре изменения не наблюдались, а в
ноябре отмечено похолодание (с -1,4 до -2,5) [Померанец, 2008].
Теория тектоники плит появилась только в 1960-е годы XX века,
сменив идею геосинклинальных циклов (идею чередования подъёмов и
опусканий земной коры в качестве главных её движений). Суть этой
теории - преобладание горизонтальных перемещений вещества над
вертикальными, то есть материки движутся, а подъёмы и опускания
тех или иных участков земной коры происходят из-за бокового дав-
ления литосферных плит одна на другую в качестве следствия. Вско-
ре теория тектоники плит была дополнена концепцией экзотических
блоков: материки не цельны, а состоят из отдельных "кусочков", и
у каждого из них своя геологическая история [Хауэлл, 1986]. Сей-
час появились идеи глобальной геодинамики (материки не только
сходятся и расходятся, но также возникают вновь и тонут, погружа-
ясь до ядра планеты), то есть мы живём на планете, где вещество
перемешивается и движется во всех направлениях - и вертикально, и
горизонтально [Хаин, 1995]. От бурных геологических событий мы
защищены только краткостью нашей жизни.
Земля - не обособленный мир и во многом зависит от других не-
бесных тел. Особенно от Солнца, обогревающего Землю, дающего
энергию для жизни на этой планете и вызывающего циркуляцию атмос-
феры (ветры). На Землю влияют также лунные и солнечные приливы,
постепенно притормаживающие вращение планеты вокруг оси. В 1963
г. американский палеонтолог Джон Вест Уэллс изучил строматолиты и
подсчитал, сколько суточных отметок приходится на каждую годовую
в этих медленно нараставших постройках. Выяснилось, что 180 млн.
лет назад (ранняя юра) в году было 385 суток, 400 млн. лет назад
(силур) - почти 400 суток, 500-600 млн. лет назад (кембрий) -
420-425 суток. Длительность года не могла за это время сильно из-
мениться, и это означает, что в кебрии сутки длились только 20,6
часа [Сурдин, 2002б]. Как выяснилось по изучению горных по-
род-ритмитов в прибойно-приливной зоне, 900 миллионов лет назад,
в Протерозойскую эру, в году был 481 день, и земные сутки длились
18,2 часа, но потом Луна приостановила Землю [День удлиняется,
Луна удаляется, 1997]. Приливы охватывают и сушу: раз в сутки Лу-
на приподнимает нас вместе с нашим материком в среднем на 30 см,
на широте Москвы - на 40 см. С этими приливами статистически свя-
заны катастрофы на угольных шахтах. Из-за них меняется уровень
подземных вод, нефти и магмы [Сурдин, 2002б]. Во время солнечных
затмений резко усиливается облачность, иногда начинается дождь
[Сурдин, 1999а]. На Землю должно влиять также попадание при её
движении по орбите в различные полушария солнечной магнитосферы
[Бреус, 1998]. Влияют и вспышки на Солнце, вызывающие магнитные
бури и полярные сияния. В дни больших магнитных бурь количество
инфарктов миокарда возрастает на 13%, инсультов головного мозга -
на 7,5% [Бреус, 1998]. Землю бомбят метеориты, вызывая иногда
массовое вымирание тех или иных групп живых существ. Лёгкие газы
(водород, гелий) хоть и медленно, но покидают атмосферу планеты.
Так,и Земля ежесуточно теряет около 100 тонн водорода [Ксанфома-
лити, 1997]. Зато метеоры и метеориты приносят новое вещество.
Каждый год Земля получает из космоса примерно 3000 тонн метеорной
и т.п. пыли [Органический "дождь"..., 1992], по другим данным -
10000 тонн. В периоды сближения Солнца с другими звёздами такая
"бомбёжка" усиливалась во много раз (см. главу об облаке Оорта).
На формирование Земли и других планет в значительной мере повлиял
также Юпитер, оттянувший часть исходного вещества.
Одна из важнейших особенностей Земли - жизнь. Жизнь преобразу-
ет планету. Благодаря живым организмам (фотосинтезирующим расте-
ниям) в атмосфере Земли имеется свободный кислород. На других
планетах этот химически активный элемент присутствует, в основ-
ном, в виде химических соединений. Кислород создаёт "пожароопас-
ную" обстановку, при которой в любое время могут идти реакции го-
рения и медленного окисления (дыхание, гниение), но именно эта
обстановка способствует процветанию жизни. Состоящий из трёх ато-
мов кислорода озон поглощает ультрафиолетовые лучи, предохраняя
от них живые организмы.
Недавно следы жизни на Земле были обнаружены в гранитных тре-
щинах на глубине 200 м (следы древних бактерий) [Глубинная биос-
фера, 1998]. Это нужно учесть при поисках жизни на Марсе, где на
глубине может быть теплее, чем на поверхности.
Всё большее значение приобретает разумная жизнь на Земле, ко-
торая меняет Землю и вскоре начнёт менять всю Солнечную систему.
Тем не менее, пока следы разумной земной жизни из космоса было бы
трудно заметить. Из результатов человеческой деятельности с Мар-
са, например, в телескоп были бы видны только искусственные во-
дохранилища вроде Рыбинского, свечение ночных городов да Великая
Китайская стена, но их наличие вполне можно было бы объяснить ес-
тественными причинами (озёра, грозы, вспышки вулканов, трещины).
Марсианин вполне мог бы воскликнуть: "Да разве может быть жизнь
на планете, где такая большая сила тяжести, где недра раскалены
из-за ядерных реакций, где всё может загореться и сгореть от ма-
лейшей искры, где с неба падает вода, извергаются вулканы, проис-
ходят землетрясения, сверкают молнии, гремит гром, проносятся
смерчи, и вещество пребывает в постоянном движении, проваливаясь
почти до центра планеты!" Однако, именно бурная геологическая и
метеорологическая жизнь Земли породили жизнь биологическую и спо-
собствовали непрерывной эволюции живых существ, всё время испыты-
вая их на прочность и приспособленность.
ЛУНА - СПУТНИК ЗЕМЛИ
Встаёт Луна и мстит она за муки
надменной удалённости своей.
Лунатики протягивают руки
и обречённо следуют за ней.
На крыльях одичалого сознанья,
весомостью дневной утомлены,
летят они, бескрылые созданья,
прислушиваясь к отсветам Луны...
Белла Ахмадулина
День и ночь меняются потому,
что Земля вращается, и Луна
закрывает Солнце...
Из ответа одной студентки
на семинаре
Луна отстоит от Земли в среднем на 384395 км, то есть на 30
земных диаметров и на 110 лунных диаметров.
Период обхода вокруг Земли - 27,3217 земных суток (сидеричес-
кий месяц). Период смены фаз - 29,5306 земных суток (синодический
месяц).
Скорость движения по орбите - 1,02 км/с.
Критическая скорость для лунной поверхности - 2,37 км/с [Мар-
ков, 1955].
Период обращения вокруг оси строго соответствует периоду обра-
щения вокруг Земли, и поэтому Луна обращена к Земле всегда одной
стороной. Только часть противоположной стороны (18%) бывает видна
из-за либрации Луны (из-за "покачивания" при движении по орбите -
это связано с неравномерным движением Луны по эллиптической орби-
те), а также из-за несовпадения плоскостей орбит Земли и Луны и
движения линии узлов [Марков, 1955]. Из-за первого обстоятельства
мы можем заглядывать на противоположное полушарие на 6 градусов и
51 секунду по долготе за оба края, из-за второго - на 7 градусов
54 секунды за северный и южный полюсы [Марков, 1955].
Обратная сторона Луны сфотографирована в 1959 г. с помощью со-
ветской космической станции "Луна-3".
Луна - трёхосный эллипсоид, большая ось которого направлена к
Земле [Марков, 1955].
Ось наклонена на 5,1 градуса к плоскости орбиты.
Орбита наклонена на 5,9 градуса к земной орбите [Марков,
1955]. Линия пересечения плоскостей орбит Земли и Луны совершает
оборот за 18,6 года [Марков, 1955].
Орбита Луны заметно эллиптическая, и поэтому во время затмений
Луна либо полностью закрывает Солнце, либо со всех сторон остаёт-
ся светящийся солнечный ободок. Расстояние до Луны колеблется в
интервале 363000 - 405500 км.
Движение Луны по орбите усложнено также притяжением к Солнцу:
когда Луна ближе к нему, чем Земля, она притягивается сильнее
Земли; когда дальше - слабее. Приливные силы действуют на систему
Земля-Луна аналогично тому, как они действуют на каждое из двух
тел в отдельности, но значительно сильнее.
Самое древнее упоминание о затмении Солнца Луной содержится в
китайской хронике конца IX века до нашей эры. Затмение было осо-
бым, так как произошло во время восхода Солнца. Это позволило
точно датировать событие: 21 апреля 899 г [Двойной восход Солнца,
1987]. Полное совпадение времени затмений по китайским хроникам и
по астрономическим вычислениям - одно из опровержений лженаучных
попыток "сократить" человеческую историю в несколько раз.
Масса Луны - 0,012 земной массы, или 7,33*10 в 25-ой степени
грамма (Луна в 81,5 раз "легче" Земли). До недавнего времени сис-
тема Земля-Луна считалась самой двойной планетой (основное тело и
спутник ближе всего друг к другу по размеру), но теперь первенс-
тво по этому показателю перешло к системе Плутон-Харон.
Диаметр Луны - 3476 км, примерно четверть земного (0,27). Пло-
щадь поверхности - 7,5% земной поверхности (площадь Северной и
Южной Америк вместе). Объём - в 50 раз меньше Земли.
Плотность Луны значительно меньше плотности Земли - 3,34
г/куб.см. Это очень важный параметр, на основании которого судят
о происхождении Луны (см. ниже).
Сила тяжести в 6 раз слабее, чем на Земле (0,16 земной). По
словам Нейла Армстронга: "... ощущение притяжения на Луне прият-
нее, чем земное, и даже приятнее состояния невесомости" [Улубе-
ков, 1984].
Температура колеблется от минус 160 до плюс 120 градусов Цель-
сия (в полночь и в полдень). По более поздним данным - от минус
155 до плюс 105 градусов Цельсия.
Воды и атмосферы на Луне нет. Именно из-за этого существуют
такие резкие перепады температуры. Из-за этого нет и полутеней.
Утром и вечером приподнятые участки (горы, кратеры) отбрасывают
длинные чёткие тени и особенно хорошо видны с Земли в телескоп.
Линия, разделяющая освещённую и неосвещённую часть Луны, называ-
ется терминатором.
Блеск полной Луны больше блеска Луны в первой или третьей чет-
верти не в 2 раза, как это можно было подумать, а в 15 раз, так
как в полнолуние на Луне не видны тени [Бронштен, 1955а]. Инте-
ресно, что в полнолуние, как и в другие фазы, центр и края лунно-
го диска одинаково ярки, что говорит о многочисленных неровностях
поверхности [Марков, 1955]. Тени к полнолунию исчезают очень
быстро, и яркость резко увеличивается.
Луна в среднем желтовато-коричневая. Самые яркие точки отража-
ют 22% света, самые тёмные ("моря") - 4-5%. Значит, веществ вроде
мела или снега там нет [Марков, 1955]. Луна по цвету сходна с
вулканическим пеплом, и диапазон цветности там меньше, чем на
Земле.
Сверху лунная поверхность покрыта тонким слоем пыли (несколько
см), под которым до глубины 4-12 м лежит лунный реголит - мелкий
обломочный материал, выброшенный из небольших кратеров. Далее до
глубины 30 м находятся выбросы из больших кратеров. Далее до 1 км
- трещиноватый базальт. По крайней мере, такое строение имеет
лунная поверхность в месте посадки земных аппаратов [Жарков,
1983].
На поверхности Луны есть "моря" - сухие и более тёмные низмен-
ные области, "материки" - более светлые и несколько возвышенные
области, горы в виде колец, метеоритные кратеры (с крутой возвы-
шенностью в середине) и метеоритные цирки (без центральной гор-
ки), цепочки кратеров (см. ниже). Из "морей" наиболее велики Оке-
ан Бурь, Море Ясности, Море Спокойствия, Море Дождей, Море Изоби-
лия и Море Кризисов. Последние два расположены рядом, что легло в
основу анекдотов относительно планов Советского Союза по освоению
Луны (по ошибке не там сели). Тёмная окраска "морей" связана с
присутствием в лунном базальте минерала ильменита. Материковый
базальт лишён ильменита.
Если говорить о деталях поверхности Луны, то в последние годы
в газетах появилась серия статей об обнаружении на Луне небольших
прямоугольных образований, которые внешне напоминают развалины
земных городов [Семёнов, 2000; др.]. Якобы сотрудник Радиоастро-
номического института Украины Алексей Архипов при помощи специ-
альной компьютерной программы обследовал 15 тысяч американских
фотографий полярных областей лунной поверхности и нашёл 130 замк-
нутых скоплений прямоугольных валов. Ширина валов - десятки мет-
ров, длина - до полукилометра. Ни опровержения, ни подтверждения
этих сведений в научной печати я не видел (в "Природе" их, по
крайней мере, не было). Не исключено, что при обследовании столь
большого числа фотографий случайное становится закономерным: пе-
ресечение валов нескольких ударных кратеров в сочетании с разру-
шением части этих валов другими метеоритными ударами создаёт со-
ответствующий "рисунок" на поверхности Луны. Но газеты, как я за-
мечал, часто прибегают и к откровенной фальсификации: приходилось
видеть сфотографированные с самолёта известные земные объекты,
которые выдавались за лунные [Ю.Н.].
Теоретически в южной полярной области Луны возможен лёд в кра-
терах, так как Солнце там никогда не светит, и температура сос-
тавляет минус 230 градусов Цельсия [Лёд на Луне! 1995]. Может
быть слой льда и снега в 50 см - от ледяных метеоритов. Амери-
канская станция "Клементина" в 1994 г. зафиксировала необычный
характер радиосигналов в районе южного полюса. Таким должно быть
отражение от разрозненных пятен снега и льда. Для проверки плани-
ровался запуск зонда "Lunar Prospector" в сентябре 1997 г. [В по-
исках лунной влаги, 1997]. Зонд был запущен в январе 1998 г., из-
мерил энергию нейтронов, возникающих в лунном грунте от космичес-
ких лучей. Известно, что вода замедляет нейтроны. По этим данным
считается, что на Луне нет сплошного ледяного покрова нигде, но
есть кристаллики льда в лунном реголите (от 0,3 до 1% массы в
кратерах на полюсах). Станция через какое-то время была переведе-
на на более низкую орбиту (100-20 км), чтоб увеличилась её разре-
шающая способность и найдены были кратеры, где воды особенно мно-
го [Бережной, 1999]. Убедительных результатов не было, и станция
была направлена в один из кратеров, где разбилась со скоростью 1
км/с. Надеялись, что при ударе водяной пар будет выброшен в око-
лолунное пространство и замечен с Земли, но последствия падения
не были видны ["Lunar Prospector"..., 2000].
Основная бомбардировка Луны метеоритами происходила от 4,6 до
3,5 миллиардов лет назад, но есть и относительно недавние крате-
ры, которые отличаются "лучами" - прямыми расходящимися во все
стороны выбросами вещества, которые не успели потемнеть. Лучи,
например, тянутся от кратеров Коперник и Тихо. Они видны даже в
подзорную трубу. Кратер Коперник возник "всего" 800 миллионов лет
назад (возраст определяется по количеству более молодых мелких
кратеров поверх старого кратера). Известно до 300 систем лучей
[Марков, 1955]. Столкновения Луны с небольшими метеоритными тела-
ми иногда удаётся увидеть с Земли. Так, например, в начале сен-
тября 2002 г. австралийские астрономы наблюдали на Луне вспышку
или вспышки [информационная радиопередача в пересказе другого че-
ловека].
Некоторые лунные метеоритные кратеры достигают диаметра
150-200 км, чего нет на Земле. Есть остатки кратеров ещё большего
размера. Море Дождей - это бывший кратер диаметром 1000 км, за-
полнившийся лавой, поднявшейся после удара по трещинам.
На Луне есть цепочки явно взаимосвязанных одновозрастных кра-
теров. Раньше думали, что один из таких кратеров основной, а ос-
тальные вторичные (падало вещество, выброшенное при первом уда-
ре). После кометной бомбардировки Юпитера в 1994 г. (см. ниже)
появилась гипотеза, аналогично объясняющая эти цепочки: Луна сна-
чала разрывает подходящее к ней тело приливными силами, обломки
выстраиваются один за другим на орбите и, совершив половину вит-
ка, бомбят крутящуюся Луну один за другим [Происхождение кратер-
ных цепочек на Луне, 1994]. Группы одновозрастных кратеров, не
составляющих цепочку, можно объяснить столкновением с группами
взаимосвязанных астероидов: к настоящему времени доказано, что у
астероидов часто бывают спутники (см. главу об астероидах). На
Луне также известны альбедные аномалии, которые не проявляются в
рельефе. Возможно, это следы столкновения с кометами [Бережной,
1999].
Самые высокие лунные горы достигают 8 км, то есть соразмерны
самым высоким земным горам.
На обратной стороне Луны несколько меньше "морей", но в ос-
тальном обе стороны Луны сходны. Море Восточное - древний кратер
диаметром 900 км, который окружён несколькими грядами кольцевых
гор, словно по воде от брошенного камешка побежали и застыли нес-
колько круговых волн. Другие "моря" (Изобретателей, Москвы) не
велики по площади.
По современным представлениям у Луны есть небольшое и, возмож-
но, железное ядро (исходя из отсутствия магнитного поля и
сравнительно малой плотности). Далее идёт зона частично расплав-
ленного вещества (наличием её объясняют зарегистрированные прибо-
рами лунотрясения). Далее - мантия. Далее - кора. На видимой сто-
роне Луны кора имеет толщину 60 км, на обратной - 100 км [Жарков,
1998]. Из-за различий в мощности коры центр массы на 2 км смещён
к Земле [Жарков, 1983]. Различия в мощности коры пока не объясне-
ны, но неравномерность параметров на оси Земля-Луна вряд ли слу-
чайна.
Сейсмические станции, установленные на Луне экипажами "Апол-
лон" регистрировали сотрясения от ударов метеоритов, падений кос-
мических аппаратов, а также собственно лунотрясения [Кусков,
1998]. Эти данные позволяют утверждать, что плотность лунных недр
почти не возрастает с глубиной, а давление в центре Луны соот-
ветствует земному на глубине 150 км. Лунная кора видимой стороны
должна иметь толщину 58 км, верхняя мантия залегать на глубинах
58-270 км, средняя мантия - 270-500 км, нижняя мантия - от 500.
Далее по характеру распространения сейсмических волн ясно, что до
глубины 1000-1200 км никакого ядра у Луны нет, но в самом центре
всё-таки может быть железное ядро радиусом 300-400 км или суль-
фидное ядро (FeS) радиусом 480-600 км. В общем, если ядро есть,
то оно маленькое.
Суммарная годовая энергия лунотрясений на 9 порядков меньше,
чем землетрясений [Жарков, 1983]. Среди собственных лунотрясений
различаются: 1) тепловые суточные; 2) глубинные с глубиной очага
в 100 км (на границах круговых морей, до 5 в год); 3) глубокофо-
кусные с глубиной очага в 700-1100 км (очень слабые, между литос-
ферой и астеносферой, вызваны неравномерностью фигуры Луны, пери-
одичны лунным приливам - 13.6; 27.2; 27.5; 206 суток; 6 лет).
При ударе метеорита и т.п. Луна дольше Земли "звучит" сейсми-
чески (как колокол), так как меньше Земли и тверда, а потому не
гасит волну [Жарков, 1983].
Собственное магнитное поле на Луне, как уже говорилось, от-
сутствует, но 4,6-3,2 миллиарда лет назад оно было. Сейчас имеют-
ся только разные по мощности местные магнитные поля, связанные с
метеоритами [Жарков, 1983].
Луна - уникальное тело в Солнечной системе. Здесь самое низкое
значение Fe/Si (железо/кремний) для известных тел, включая плане-
ты, их спутники, комету Галлея и метеориты. В этом отношении Луна
противоположна маленькому, но тяжёлому Меркурию [Кусков, 1998].
Материковые породы на Луне обогащены алюминием и обеднены железом
и магнием. Гористые районы Луны сложены анортозитом, который об-
разуется при постепенном застывании магмы, когда лёгкие и богатые
алюминием соединения всплывают. Но есть бассейн Эйткена диаметром
2600 км, где алюминия мало, зато много железа и титана. Бассейн
возник, когда при столкновении верхний слой оказался содран, и
обнажились породы, богатые железом. "Моря" возникли позднее из-за
повторного плавления железомагнезиальных пород на глубине более
400 км (от 4,3 до 3 млрд. лет назад). В море Спокойствия, где сел
"Apollo-11" оказалось примерно в 10 раз больше титана, чем в
среднем [Химический состав Луны, 2002].
Существует несколько гипотез возникновения Луны [Как образова-
лась Луна, 1986]: 1) земная мантия оторвалась от молодой и быстро
вращающейся в то время Земли (деление); 2) захваченная планета
(лунный грунт резко отличается от земного по составу); 3) возник-
ла одновременно и вместе с Землёй из одного и того же газопылево-
го облака; 4) выбита в результате столкновения Земли с телом тя-
желее Марса (поэтому Луна легка, так как возникла не из земного
ядра, а из земной мантии и коры). Теоретически при некотором сте-
чении обстоятельств все четыре случая возможны, но популярней
всего последняя гипотеза, так как только она объясняет, почему у
Луны нет или почти нет железного ядра, и вся она сходна с земной
мантией [Грив, 1990; "Ударное" происхождение Луны, 1990]. Впро-
чем, сходство с земной мантией не полное, и, принимая ударную ги-
потезу, нужно предположить, что ударившее тело привнесло много
своего вещества [Кусков, 1998].
Луна эволюционировала [Жарков, 1983]:
1) 4,57-4,46 млрд. лет назад, горячая Луна, период формирова-
ния макроструктуры недр, осаждается расплавленное ядро (Fe -
FeS), существует магнитное поле, Луна уже повёрнута к Земле одной
стороной, а её кора асимметрична;
2) 4,46-3,86 млрд. лет назад, образование макроструктуры мате-
риков, кристаллизация верхней мантии, вулканизм, интенсивная бом-
бардировка метеоритами и рост коры, Луна равномерно "побита" ме-
теоритами - всюду кратеры с несколькими кольцами гор; на Земле от
этой эпохи не осталось следов, и самые древние горные породы име-
ют возраст 3,8 млрд. лет [Жарков, Мороз, 2000].
3) 4-3,9 млрд. лет назад, ударное образование круговых морей и
исчезновение прежней поверхности;
4) 3,9-3,16 млрд. лет назад (по другим данным - 2,8 млрд. лет
назад) базальтовая лава заполнила впадины лунных морей, с тех пор
в "морях" меньше кратеров, чем на "материках", где прежняя по-
верхность полностью уцелела; в это время исчезает магнитное поле;
5) послеморской период, добавились только отдельные кратеры с
"лучами" (Коперник, Тихо и множество мелких).
Система Земля-Луна тоже прошла длительную эволюцию. Когда-то и
Луна, и Земля вращались вокруг своих осей значительно быстрее,
чем сейчас, и были ближе друг к другу. Потом вращение вокруг осей
притормозилось из-за приливного трения: Земля стала вращаться
медленней, а Луна относительно Земли полностью остановилась (бо-
лее 4,5 млрд. лет назад). Но это означает, что Луна должна была
постепенно отодвинуться от Земли согласно закону сохранения коли-
чества движения (медленней движение вокруг оси - быстрее движение
по орбите). Отобрав у Земли часть энергии, Луна ускорилась и ста-
ла вращаться вокруг Земли по более далёкой орбите. То же самое
можно сказать более конкретно. Так как Земля вращается вокруг оси
быстрее, чем вокруг неё вращается Луна, приливные выступы на Зем-
ле чуть опережают события. Угол запаздывания составляет 2 градуса
[Сурдин, 2002б]. Ближайший к Луне выступ при этом разгоняет Луну
на орбите, причём в большей степени, чем её тормозит отстающий
дальний выступ [Жарков, 1983].
Система продолжает эволюционировать в том же направлении, и
Луна каждый год отодвигается от Земли на 3,8 см (по данным лазер-
ной локации). Или на 4,4 см в год (по данным изучения затмений)
[Жарков, 1983]. Так будет происходить до тех пор, пока Луна не
остановит Землю, и оба тела "уставятся" друг на друга одной и той
же стороной. При стабильном угле запаздывания это произойдёт че-
рез 5 миллиардов лет. Тогда радиус лунной орбиты будет составлять
463 тыс. км (в 1,2 раза больше, чем сейчас), а продолжительность
земных суток - 36 современных земных суток, т.е. чуть больше сов-
ременного месяца. Но солнечные приливы будут продолжать тормозить
Землю, и тогда не Земля, а Луна начнёт "опережать события", при-
тормаживать и приближаться к Земле, хотя очень медленно из-за от-
носительной слабости солнечных приливов [Сурдин, 2002б]. Ког-
да-нибудь она сблизиться так, что приливные силы Земли разорвут
Луну и превратят в кольцо - примерно такое же, как вокруг Сатур-
на, но более значительное. Впрочем, Земля и Луна могут значитель-
но измениться и даже исчезнуть ещё до этого из-за расширения
Солнца.
Для определения точного расстояния до Луны, как уже понял чи-
татель, использовалась лазерная локация. Её идея проста: осветить
с Земли небольшой участок ночной лунной поверхности лазером и
увидеть этот освещённый участок в сильный телескоп, измерив вре-
мя, за которое свет шёл туда и обратно. И всё-таки мощности ла-
зерного импульса для этого не хватает, и на Луну с 1969 по 1973
гг. в 5 точек были доставлены специальные уголковые отражатели.
Их доставили три американских корабля серии "Аполлон" (11, 14,
15) и две советские станции серии "Луна" с луноходами (17, 21).
Всего американцами заброшено на Луну 300 уголковых рефлекоторов,
Советским Союзом - 14. Три американских точки и одна из советских
(вторая) долго работали и, возможно, могут отражать сигналы и
сейчас. Точность регистрации ответа составляла в 1970-1976 гг. 1
нс, в 1976-1986 - 0,5 нс, в 1986-2000 - 0,1 нс. Лазерная локация
позволила на уровне сантиметровой точности изучить относительное
движение Луны и Земли, измерить приливное замедление, уточнить
гравитационную постоянную, изучить нерегулярность земного враще-
ния, проследить за движением материковых плит, получить данные о
распределении масс в Луне и т.д. [Алёшкина, 2002].
Луна активно изучалась в середине века, а теперь интерес к ней
упал. Его можно подхлестнуть только экономическим использованием
Луны (перевалочный пункт на пути в более далёкий космос, сырьевая
база и т.п.). Одно из возможных использований - использование ра-
диоактивного гелия (гелий три), принесённого солнечным ветром.
Это хорошее термоядерное топливо, возможное топливо для будущих
космических кораблей, и добыть его можно, нагрев лунный грунт до
600 градусов Цельсия (начало выделения - 200 градусов, при 600
градусах - выделяется 75%) [Кульчински, Шмитт, 1990]. Кто будет
владеть Луной, тот будет владеть Землёй...
ПЫЛЕВЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ
Пылевые спутники Земли открыты в 1961 г. польским астрономом
К.Кордылевским на лунной орбите в точках либрации, т.е. в узлах
равносторонних треугольников, стороны которых равны радиусу лун-
ной орбиты. В 1963 г. американский астроном Д.Симпсон подтвердил
их существование. Пылевые спутники аналогичны астероидам "греки"
и "троянцы" на орбите Юпитера в тех же точках либрации. Их види-
мые объёмные размеры близки к объёму Земли, а масса в 6*10 в 23-й
степени меньше земной. Она составляет примерно 10 тысяч тонн.
Плотность спутников Кордылевского соответствует одной пылинке
массой 2*10 в минус пятой степени, которая содержится в одном ку-
бическом километре пространства. Эти пылинки показывают фазы,
аналогичные фазам Луны. Пылевые облака обязаны своим существова-
нием гравитационной ловушке, в которой пылинки проводят продолжи-
тельное время, а потом покидают её. Возможно, масса облаков меня-
ется в зависимости от интенсивности солнечного ветра, который мо-
жет изгонять пылинки из ловушки [Куликовский, 2002].
МАРС
К Земле подходит Марс,
планета красноватая.
Бубнит военный марш,
трезвонит медь набатная.
Семён Кирсанов
Ходят вихри, ходят,
Вертятся воронкой...
Лев Мей
На небе оранжеватый Марс хорошо виден, так как это внешняя
планета, и Солнце не мешает её рассматривать. Яркость Марса резко
возрастает в периоды противостояний и особенно во время великих
противостояний, когда Земля нагоняет Марс в точке орбиты, где он
особенно близок к Солнцу. Тогда от него до Земли 55 млн. км, это
бывает раз в 15-17 лет, и в это время выгоднее всего посылать к
Марсу космический корабль.
Марс отстоит от Солнца в среднем на 1,52 а.е. (22 794 000 км),
то есть он примерно в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля.
Марсианский год составляет 1,88 земного года (примерно 687 на-
ших земных суток).
Скорость движения вокруг Солнца - 24,13 км/с.
Период вращения вокруг оси - 24 часа 37 минут (как у Земли!),
время от восхода до восхода - 24 часа 38 минут.
Ось наклонена к плоскости эклиптики примерно так же, как у
Земли. Поэтому на Марсе есть смена времён года, как на Земле. В
сильные телескопы видно, как весной тают полярные шапки, появля-
ется буроватая, а потом зеленоватая полосы, которые вскоре исче-
зают. Эти сезонные явления считались проявлениями жизни, но зелё-
ный цвет может быть обусловлен намоканием и последующим высыхани-
ем камней, образованием кристаллогидратов и т.п. соединений, а
сами шапки не водяные, а образованы замёрзшим углекислым газом.
Освещённость Солнцем составляет 1/2 земной.
Температура колеблется от минус 120 градусов Цельсия (зимней
ночью близ полюса) до плюс 25 градусов (летним днём близ эквато-
ра).
Орбита тоже почти круговая, но эксцентриситет всё-таки больше,
чем у Земли (0,093, а не 0,017 градуса). Поэтому в северном полу-
шарии весна и лето относительно длинные, но холодные, а осень и
зима - короткие и мягкие. Весна в северном полушарии - 193 марси-
анских суток, лето - 178, осень - 143, зима - 155 [Бронштен,
1955б]. С этим, вероятно, связана разница полярных шапок: южная
может стаивать целиком, северная - нет [Бронштен, 1955б].
Угол наклона орбиты к плоскости эклиптики мал - 1,8 градуса.
Масса составляет 0,11 земной. Марс в 9 раз "легче" Земли! Это
вторая по "лёгкости" из "полноценных" планет.
Диаметр - 0,53 земного. Примерно в 2 раза меньше земного. По
недавним уточнённым данным - 6786 км. Объём составляет 0,15 зем-
ного.
Средняя плотность Марса чуть меньше земной - 3,95 г/куб.см.
Сила тяжести на Марсе - 0,38 земной. По этому показателю более
тяжёлый, но менее плотный и потому более объёмистый Марс очень
близок к Меркурию.
На Марсе давно была известна разреженная атмосфера (в основ-
ном, углекислый газ, а воды и кислорода нет или очень мало).
Марс покрыт красновато-рыжеватым подвижным песком или пылью.
Пыль иногда поднимается ветром. Пылевые бури на Марсе столь гран-
диозны, что видны с Земли в телескоп. Иногда они захватывают всю
планету (особенно после прохода ближайшей к Солнцу точки орбиты).
Это связано с лёгкостью сухих пылинок (на Марсе почти нет воды) и
малой силой притяжения. Поэтому даже в такой разреженной атмосфе-
ре ветры могут создать пылевую бурю. После пылевой бури цвет по-
верхности Марса в некоторых местах меняется (несколько иная кон-
фигурация тёмных и светлых пятен).
На поверхности в телескоп видны более яркие желтоватые и крас-
новатые пятна - "материки", а также чуть менее яркие - безводные
"моря".
Ещё обладавший уникально хорошим зрением итальянский астроном
Джованни Скиапарелли "разглядел" в телескоп на Марсе так называе-
мые каналы - правильные прямые линии, покрывающие всю планету.
"Каналы" считались искусственными (Марс, мол, высыхал, и марсиане
выкопали каналы в пустыне, сами каналы не видны, но видна зелень
вдоль каналов). Потом каналы долгое время не видели даже в более
мощные телескопы и стали считать обманом зрения - случайными це-
почками метеоритных кратеров (если беспорядочно разбросать горох
по полу, то, прищурив глаза, можно увидеть такие линии из случай-
но упавших рядом горошин). Недавно появились и другие объяснения
- это борозды, или это ветер полосами сдувает пыль со скал, и они
меняют от этого цвет.
Марс обладает двумя маленькими спутниками - Фобосом и Деймосом
(см. ниже).
История изучения Марса в первом приближении сводится к следую-
щему. Уже Джон Гершель (сын Вильяма Гершеля) в "Очерках астроно-
мии", вышедших в 1861 г., упоминает о наличии на Марсе краснова-
того грунта, тёмных и светлых участков, снежных полярных шапок. В
противостояние 1877 г. американец Асаф Холл открыл оба спутника
Марса, а итальянец Джованни Скиапарелли зарисовал "марсианские
каналы", которые, однако, считал естественными образованиями.
Американский астроном Персиваль Ловелл в 1894-1896 гг. составил
подробную карту Марса и объявил каналы искусственными. В великое
противостояние 1909 г. французский астроном Эжен Антониади пока-
зал, что каналы представляют собой неправильные тёмные полосы,
образуемые отдельными пятнами различной величины. В 1924 г. он
наблюдал светящиеся выбросы на краю диска над областью Эллада,
тем самым вернув интерес широкой публики к Марсу [Сурдин, 2003а].
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
С 1960-х годов основную роль в изучении Марса стали играть
космические аппараты, а потому ниже перечисляются все полёты к
этой планете. Основная таблица сведений (аппарат, страна, год
старта, цель, результат) взята из "Комсомольской правды" (КП) за
23 января 2004 г. [с.10]. Данные об успешных и некоторых других
полётах проверены, подправлены и дополнены с использованием более
надёжных источников.
1-4. Четыре зонда. СССР. Старт - 1960 [КП]. Первые запуски
состоялись 10 и 14 октября [Митрофанов, 2005]. Цель - пролёт. Не
достигли Марса [КП].
5. Марс-1. СССР. Старт - 1962. Цель - пролёт. Потеряна радиос-
вязь. Тем не менее, станция успела изучить концентрацию микроме-
теоров на своём пути, отметив, что вблизи Земли их больше, чем в
окрестностях Марса [КП]. Связь прервалась на расстоянии 106 млн.
км от Земли [Пономарёва, 2005].
6. Маринер-3. США. Старт - 1964. Цель - пролёт. Исчез [КП]. В
1964 г. появились первые фотографии Марса с близкого расстояния,
но, возможно, они переданы следующей станцией [КП].
7. Маринер-4. США. Старт - 1964. Цель - пролёт. ПЕРВЫЙ УСПЕШ-
НЫЙ ПРОЛЁТ [КП]. 15 июля 1965 г. переданы первые хорошие снимки
поверхности: вместо каналов и следов жизни виден "лунный" пейзаж
с метеоритными кратерами. Показано, что разреженная атмосфера не
защищает Марс от метеоритов и космических лучей [Жарков, Мороз,
2000].
8. Зонд-2. СССР. Старт - 1964. Цель - пролёт. Пролетел, но на
связь не вышел [КП].
9. Маринер-6. США. Старт - 1969. Цель - пролёт [КП]. ПРОЛЕТЕЛ
НОРМАЛЬНО (1969) [Жарков, Мороз, 2000].
10. Маринер-7. США. Старт - 1969. Цель - пролёт [КП]. ПРОЛЕТЕЛ
НОРМАЛЬНО (1969) [Жарков, Мороз, 2000].
11. Маринер-8. США. Старт - 1971. Цель - орбита. Авария на
старте [КП].
12. Космос-419. СССР. Старт - 1971. Цель - посадка. Вышел
только на орбиту Земли [КП].
13. Марс-2. СССР. Старт - 19 мая 1971. Цель - орбита и посад-
ка. Сгорел при посадке (1971) [КП], но вымпел был доставлен на
поверхность Марса [Пономарёва, 2005]. Успел передать сведения о
наличии у Марса слабого магнитного поля, хотя это открытие не бы-
ло признано зарубежными учёными [Жузгов, 1998]. По другим сведе-
ниям, вроде бы не сгорел, но марсоход не сумел выйти из посадоч-
ного аппарата [Кузьмин, 1998].
14. Марс-3. СССР. Старт - 28 мая 1971. Цель - орбита и посад-
ка. Авария через 20 секунд после мягкой посадки (1972). Успел пе-
редать сведения о наличии у Марса слабого магнитного поля, хотя
это открытие не было признано [Жузгов, 1998]. Посадка осуществле-
на в окрестностях кратера Птоломей [Митрофанов, 2005]. Причина
потери связи не выяснена [Пономарёва, 2005].
15. Маринер-9. США. Старт - 1971. Цель - орбита. ПЕРВЫЙ УСПЕШ-
НЫЙ ВЫХОД НА ОРБИТУ (1971). Открыты древние речные долины [КП].
16. Марс-4. СССР. Старт - 1973. Цель - орбита [КП]. Пролетел
мимо Марса в 1974 г. [Жарков, Мороз, 2000].
17. Марс-5. СССР. Старт - 1973. Цель - орбита [КП]. Отказ сис-
тем на орбите. И всё-таки планета была частично обследована в
1974 г., подтверждено, в частности, наличие слабого магнитного
поля, хотя это открытие не было признано [Жузгов, 1998]. На Землю
поступили карты рельефа, на которых хорошо видны сухие русла по-
токов [Митрофанов, 2005].
18. Марс-6. СССР. Старт - 1973. Цель - посадка. Разбился при
посадке [КП]. По другим данным, вроде бы не разбился, но марсоход
не сумел выйти из посадочного аппарата [Кузьмин, 1998]. Тем не
менее, были переданы сведения о химическом составе, давлении и
температуре атмосферы.
19. Марс-7. СССР. Старт - 1973. Цель - посадка. Посадочный мо-
дуль промахнулся [КП].
20. Викинг-1. США. Старт - 1975. Цель - посадка. ПЕРВАЯ УСПЕШ-
НАЯ ПОСАДКА [КП]. См. ниже.
21. Викинг-2. США. Старт - 1975. Цель - посадка. УСПЕШНАЯ ПО-
ПЫТКА [КП]. Обе станции достигли Марса в 1976 г. Посадочные блоки
всесторонне изучали грунт в поисках микробной жизни, но жизнь не
была найдена (хотя поначалу из привнесённых питательных сред стал
выделяться какой-то газ, но это объяснили и без признания сущест-
вования жизни). На полюсе зафиксирована температура минус 123
градуса Цельсия [Хаберле, 1986]. Орбитальные блоки фотографирова-
ли Марс, была составлена подробная карта его поверхности и т.п.
22. Фобос-1. СССР. Старт - 1988. Цель - посадка [КП]. Связь
прервалась сразу же из-за неверной команды с Земли [Кузьмин,
1998].
23. Фобос-2. СССР. Старт - 1988. Цель - посадка [КП]. Вышел на
орбиту вокруг Марса с периодом 77 часов, начал сближаться с Фобо-
сом, но потерялся рядом с ним в 1989 г., хотя успел передать на
Землю 40 фотографий Фобоса с расстояния 400-200 км. Кроме того,
станция подтвердила существование у Марса слабого магнитного поля
[Жузгов, 1998; Кузьмин, 1998].
24. Марс-Обзервер. США. Старт - 1992. Цель - орбита. Петерялся
перед самым прибытием [КП].
25. "Марс Глобал Сервейер" ("Mars Global Surveyor orbiter",
т.е. "Глобальный картограф Марса"). США. Старт - 1996. Цель -
обследование планеты с орбиты. УСПЕШНАЯ ПОПЫТКА [КП]. К февралю
2001 г. сделал почти 9 тысяч оборотов вокруг Марса, передал 60
тысяч изображений его поверхности и 500 миллионов измерений высот
[Вибе, 2001а]. Подтвердил наличие у Марса слабого магнитного поля
[Жузгов, 1998]. Доказал, что слоистость коры характерна для всей
планеты [Жарков, Мороз, 2000].
26. Марс-96. Россия. Старт - 1996. Цель - орбита и посадка.
Посадочный модуль исчез [КП]. По другим и более надёжным данным,
упал в Южной Америке [Кузьмин, 1998].
27. Марс-Следопыт ["Mars Pathfinder", или "Марсианский следо-
пыт", с марсоходом]. США. Старт - 1996. Цель - "проехать" по Мар-
су. УСПЕШНАЯ ПОПЫТКА [КП]. В декабре 1996 г. подлетел к Марсу и
сел в устье долины Арес, куда ледником или водным потоком ког-
да-то давно были вынесены камни с большой площади. Это третья
удачная посадка американского аппарата на Марс (все четыре анало-
гичные советские попытки были неудачными). Аппарат вошёл в атмос-
феру Марса сразу (7,65 км/с), а не с марсианской орбиты. Торможе-
ние было за счёт трения об атмосферу, потом при помощи парашюта,
потом при помощи двигателя, потом при помощи шаров с газом, смяг-
чивших удар (аппарат, как мяч, подпрыгнул на этих шарах 16 раз).
Далее станция действовала по принципу советских аппаратов "Лу-
на-9" и "Луна-13": тетраэдр тяжёлой гранью повернулся вниз
("ванька-встанька"), три грани раскрылись в виде лепестков (сол-
нечные батареи), а на четвёртой - находились приборы (телекамера,
магнитометр, три ветровых конуса-вертушки, приборы для изучения
структуры атмосферы и другие). Отделился шестиколёсный марсоход с
тремя телекамерами, который удалялся на 500 м от станции в разные
стороны. Основной блок должен был работать месяц, а работал три
месяца. Марсоход должен был работать неделю, а работал в 12 раз
дольше. Весь мир мог получать информацию непосредственно от стан-
ции через интернет ["Марсианский следопыт" собирается в путь,
1995; Базилевский, 1998].
28. "Planet-B" (иначе - "Nozomi, т.е. "Надежда"). Япония.
Старт - 4 июля 1998. Цель - орбита. Промахнулся мимо Марса [КП].
Аппарат разогнался, используя притяжение Земли и Луны, а в октяб-
ре 1999 г. должен был перейти на орбиту вокруг Марса с параметра-
ми 150 - 27 300 км. Планировалось изучение концентрации ионов и
нейтральных газов в составе солнечного ветра вблизи Марса. Это
интересно, так как у Марса почти нет магнитного поля, и взаимо-
действие планеты и солнечного ветра в такой ситуации не изучено.
Должны были вестись и метеонаблюдения [Японцы летят к Марсу,
1998]. В конце мая 2002 г. было объявлено, что прошло несколько
месяцев, а связь с аппаратом не удалось установить. Компьютер
станции вышел из строя во время солнечной бури [информац. радио-
передача].
29. Марс-Климат ("Mars Climate Orbiter"). США. Старт - 1998.
Цель - орбита. Исчез по прибытии [КП]. Причина неудачи не выясне-
на [Снова на пути к Марсу, 2003].
30. Марс-Полар ("Mars Polar Lander"). США. Старт - 1999. Цель
- сбор проб грунта. Исчез по прибытии [КП]. Причина неудачи не
выяснена [Снова на пути к Марсу, 2003].
31. "Марс-Одиссей 2001" ("Mars Odyssey"). США. Старт - 7 апре-
ля 2001 [Вибе, 2001а; информац. радиопередача]. Цель - орбита.
УСПЕШНАЯ ПОПЫТКА [КП]. Первоначальная орбита на высоте 22 тыс.
км. С неё получен спектр поверхности, характеризующий тепловое
излучение. Уточнён диаметр южной полярной шапки - 900 км. Показа-
но, что она состоит из воды и диоксида углерода. Температура -
минус 120 градусов Цельсия. Потом переведён на круговую орбиту
высотой 900 км. Изучал радиацию, минеральный состав грунта. Искал
жидкую воду [Снова на пути к Марсу, 2003]. На аппарате был уста-
новлен российский прибор HEND (High Energy Neutron Detector) для
поисков воды методом нейтронной спектроскопии. Картографирование
Марса этим прибором начато 2 февраля 2002 г. и продолжалось (про-
должается?) в течение нескольких лет [Митрофанов, 2005].
32. "Марс Экспресс" ("Mars Express"). Европа [с участием Рос-
сии]. Старт - 2003. Цель - орбита и посадка [КП]. Запуск произве-
дён с Байконура с помощью российской ракеты "Союз-Фрегат". Спус-
каемый блок (с марсоходом "Beagle-2") в самом конце 2003 г. дос-
тиг Марса, но не "заговорил". Орбитальный аппарат работает, подт-
вердил наличие водяного льда на Марсе, передал много фотографий
[Вибе, 2001а; информац. передачи]. Этот и два следующих аппарата
пошли к Марсу в период величайшего противостояния (27-28 августа
2003 г.), когда Марс был ближе к Земле, чем когда-либо на памяти
человечества [Сурдин, 2003а].
33. Аппарат с марсоходом и орбитальным картографическим спут-
ником "Марс Одиссей". США. Старт - 2003. Цель - посадка. УСПЕШНАЯ
ПОПЫТКА [КП]. Посадочный блок с марсоходом "Спирит" 3 января 2004
г. благополучно достиг Марса и "отозвался" с его поверхности, по-
лучен панорамный снимок Марса: оранжевато-жёлтая пустыня со мно-
жеством небольших камней, полуприсыпанных песком или, что вероят-
нее, пылью, а в отдалении видны несколько невысоких холмов с по-
логими склонами. Работа марсохода началась с неудач, прерывалась
связь, через 1-2 дня была частично восстановлена, хотя неполадки
продолжались [телевизионные передачи]. Орбитальный картографичес-
кий спутник "Марс Одиссей" ("Mars Odyssey") должен участвовать в
создании карты с разрешением до 30 см [Вибе, 2001а; информац. пе-
редачи]. На нём установлен нейтронный детектор HEND (High Energy
Neutron Detector), разработанный специалистами Института косми-
ческих исследований РАН в Москве. Он предназначен для поиска воды
(водорода) под поверхностью почвы [Подземные воды Марса, 2004].
Вода замедляет нейтроны, и по этому замедлению можно судить о на-
личии воды [Бережной, 1999]. Крупные запасы подземной воды найде-
ны в двух областях, в т.ч. в области Терра Арабиа [Подземные воды
Марса, 2004].
34. Аппарат с марсоходом и орбитальным картографическим спут-
ником. США. Старт - 2003. Цель - посадка. УСПЕШНАЯ ПОПЫТКА [КП].
Посадочный блок с марсоходом "Оппортьюнити" совершил посадку в
бывшем океане на противоположной стороне Марса относительно пре-
дыдущего аппарата 24 или 25 января [информац. передачи]. Переданы
фотографии поверхности планеты. 31 января марсоход благополучно
съехал со станции на поверхность. Орбитальный картографический
спутник должен участвовать в создании карты с разрешением до 30
см [Вибе, 2001а; информац. передачи].
Мы видим, что все 16 советских и российских полётов к Марсу
были неудачными, хотя 5 аппаратов всё-таки успели передать неко-
торые сведения о планете и её спутнике Фобосе. Из 16 американских
полётов полный провал потерпели только 5 экспедиций, а среди ос-
тальных имеются очень удачные, из-за чего иногда говорят, что
Марс - это "американская планета".
Планируются следующие полёты к Марсу: в 2005 г. - запуск зонда
к Марсу и Фобосу (Россия); в 2007 г. - первая долговременная мар-
сианская лаборатория и тоже с марсоходом (США), в 2010 г. - два
аппарата с целью доставки образцов грунта на Землю (США) [Вибе,
2001а].
Недавно указана возможность удешевить полёты на Марс с 50 млн.
долларов (стоимость "Марсианского следопыта", который считается
одним из самых дешёвых аппаратов) до 15 млн., избрав другой спо-
соб посадки и другой путь - с земной орбиты через "окно", исполь-
зовав притяжение других тел [Новый путь к Марсу, 1998].
Полёт человека на Марс планировался на 1996 г., но был перене-
сён примерно на 15 лет. В 2001 г. такого пилотируемого полёта в
ближайших планах космических агентств не было [Вибе, 2001а], хотя
предварительная подготовка велась и ведётся. При посадке предус-
матриваются сначала торможение о воздух, потом использование па-
рашюта, потом раскрытие пластиковых мешков с лёгким газом и под
конец падение с высоты в 1 м. Посадка, вероятнее всего, должна
произойти в устье долины Арес, куда водными или ледяными потоками
отовсюду вынесены камни, и в одном месте можно познакомиться с
составом различных горных пород Марса.
Для моделирования марсианских условий на Земле построена ги-
гантская вакуумированная термобарокамера длиной 33 м и высотой с
5-этажный дом, где будут испытываться все марсианские аппараты
[Моделирование марсианских условий, 1998]. По заказу НАСА США на-
чато конструирование автоматического самолёта для марсианских ус-
ловий, и планируется доставить его на Марс в 2003-2005 гг. [При-
рода, 2001, N9, с.51]. Начата разработка карантинных мер для по-
лёта на Марс и прилёта с него [Как защититься от марсиан? 1996].
Впрочем, "у страха глаза велики", а реальная угроза не велика:
для человека, как правило, опасней всего его собственные микробы,
в среднем чуть менее опасны микробы обезьян (хотя в некоторых
редких случаях они действительно оказываются опасней наших собс-
твенных), чуть менее опасны в среднем болезнетворные организмы
других млекопитающих, не представляют угрозы возбудители боль-
шинства болезней холоднокровных животных, растений и т.д.
Современные представления о Марсе даются ниже во многом по
"Атласу космоса" [Купер, Хенбест, 1998], но материал значительно
дополнен статьями в журналах "Природа" и "В мире науки".
Магнитное поле у Марса было открыто в 1972 г. советскими стан-
циями "Марс-2" и "Марс-3". Наличие его подтверждено аппаратами
"Марс-5" (1974) и "Фобос-2" (1989). Направленность поля, как на
Земле. Мощность крайне мала и составляет, по данным наших аппара-
тов, 28-31 нТл [Жузгов, 1998].
Тем не менее, эти сведения не были признаны мировой наукой, и
западные издания до недавнего времени утверждали, что магнитного
поля у Марса нет [Есть ли у Марса магнитное поле? 1991; Купер,
Хенбест, 1998; Жузгов, 1998]. Отсутствие поля означает, что же-
лезное ядро, если и есть, то оно твёрдое и маленькое, порядка
2500 км в диаметре [Вселенная, 1999], Исходя из средней плотности
Марса, так и должно быть.
В 1997 г. магнитометр американской станции "Mars Global Surve-
yor orbiter" нашёл магнитное поле в 1/800 мощности земного поля,
что составляет 37,5 нТл [Жузгов, 1998]. Впрочем, оно столь мало,
что не меняет представлений о внутреннем строении Марса. Магнит-
ное поле, вероятнее всего, связано с остаточной намагниченостью
пород, то есть с "вмороженными" в породы силовыми линиями [Кузь-
мин, 1998]. При пролёте над Марсом магнитное поле всё время то
появлялось, то исчезало, "меняло" мощность и знак в зависимости
от магнитных свойств блоков, над которыми пролетал аппарат. Зна-
чит, в прошлом у Марса были "настоящее" магнитное поле и жидкое
ядро [Л.В.Ксанфомалити, устное сообщение 16.02.2004]. В 2003 г.
на основании спутниковых измерений было высказано предположение,
что часть ядра у Марса должна быть жидкой [У Марса ядро жидкое?
2004].
Есть у Марса также силикатная мантия (толщиной 2000 км) и кора
из твёрдых пород с включением вечной мерзлоты (толщиной 40-50 км)
[Вселенная, 1999].
Полярный диаметр на 20 км меньше экваториального. Экваториаль-
ные оси различаются на 2 км: большая ось проходит через Фарсиду с
гигантскими вулканами [Ксанфомалити, 1997].
Гравитационные аномалии Марса в 17 раз превосходят таковые на
Земле [Ксанфомалити, 1997], что, конечно, связано с тем, что Марс
меньше и твёрже.
Поверхность Марса неровная и различная в разных местах, причём
перепады высот значительней, чем на Земле (это естественно, если
учесть, что сила тяжести меньше, водной эрозии практически нет,
атмосфера разреженная, и поэтому ветряная эрозия тоже слаба). На
поверхности есть горы, равнины, каньоны, вулканические кратеры,
многочисленные метеоритные кратеры, аналоги сухих речных долин
(древние долины рек или ложбины ледников). Марсианские горы - са-
мые большие на планетах земной группы. Рельеф мало связан с ок-
раской района. Тёмные районы в среднем выше, что отличает Марс от
Луны [Ксанфомалити, 1997].
Если говорить о цвете марсианской поверхности, то она сильно
зависит от освещения. Такие свойствами обладают, в частности, ря-
ды песчаных дюн [Ксанфомалити, 1997]. Основной красноватый отте-
нок обусловлен гидроксидами железа, образующими слой красноватой
пудры на зеленоватых силикатных (кварцевых) песчинках. Примесь
соединений железа - до 10%. Песчинки имеют размер 1-50 мкм, мень-
ше земных. Он слипаются в комочки до 1 мм. Слипание происходит
либо за счёт электростатических сил после трения, либо за счёт
намёрзшего водяного или углекислого инея [Ксанфомалити, 1997].
Железа в грунте МАрса 12-14%, кремния - до 20%, кальция - около
4%, алюминия - 2-4%, магния - около 5%, серы - 3% [Ксанфомалити,
1997].
Много шума наделала фотография участка марсианской поверхнос-
ти, где виден "сфинкс" - случайное нагромождение холмов в виде
человеческого лица в маске. "Сфинкс" сфотографирован "Викингами"
в 1976 г. Повторно тот же участок заснят в 1998 г. американским
аппаратом "Марс-Глобал Сервейер" при другом освещении, и иллюзия
исчезла ["Сфинкс" на Марсе, 1998].
Считается, что сейчас на Марсе нет действующих вулканов, но от
былых времён сохранилось довольно много грандиозных вулканических
куполов с кратерами (кальдерами) на вершинах. Наиболее огромен
вулкан Олимп, который поднимается над поверхностью остальной пла-
неты на 26 км (в три раза выше высочайшей земной горы Джомолунг-
мы) [Купер, Хенбест, 1998]. По другим данным, высота Олимпа 27, к
км [Ксанфомалити, 1997]. Олимп - это щит с пологими склонами
больше Англии (диаметр - 550 км). В кратере на его вершине можно
разместить два Лондона. Такие вулканы образуются, когда лава слой
за слоем наращивает пологий конус. Олимп рос миллионы лет, а на
Земле движущаяся земная кора относительно скоро отодвигает вулкан
от подземного источника магмы. Другие крупные вулканы - гора Ар-
сия, Павлинья гора, Аскрейская гора (все три образуют цепочку в
горах Тарсис, перечислены с юга на север), Керавнский купол, ку-
пол Урана, купол Тарсис [Купер, Хенбест, 1998]. Кальдера на вер-
шине горы Ария имеет диаметр 130 км. С Земли видели 1000-километ-
ровое кольцо облаков, которое часто опоясывает Олимп [Ксанфомали-
ти, 1997].
Высокогорье Тарсис - вулканическое вздутие вблизи гор Тарсис,
поперечник - 8000 км. Вздутие образовано магмой, не вышедшей на
поверхность?
Из горных образований можно перечислить также горы Нереид, го-
ры Харит и уже упоминавшиеся горы Тарсис, плато Сирия, плато Си-
най.
Есть глубокие и длинные каньоны не вполне понятной природы.
Такова, например, Долина Мореплавателей (долина Маринера) в эква-
ториальной области. Эта система каньонов имеет длину более 4000
км, а среднюю глубину - 6 км. Одно из образований данной области
называется Медной Трещиной [Вселенная, 1999]. По более поздним
данным [Ксанфомалити, 1997], длина долины Маринера составляет
4500 км, глубина до 5-7 км, в среднем 2-3 км, ширина до 150 км.
Имеется система подходящих оврагов, а на западе - лабиринт Ночи
(система трещин длиной 100 км и шириной до 30 км). В каньоне и
лабиринте по утрам и вечерам бывает туман. Следов вынесенного
грунта нет, т.е. данный каньон - это система трещин, а не речная
долина.
Крупнейшие метеоритные кратеры - Альба (диаметр 1600 км, высо-
та 6 км), Слайфер, Ловелл, Холден, Хейд, Миланкович, Лассел. Мар-
сианские кратеры в среднем чуть меньше лунных, так как сила тя-
жести больше. Зато кратеров гораздо больше из-за близости пояса
астероидов [Ксанфомалити, 1997].
Марсианские "каналы" оказались бороздами на сухой поверхности
(каналы Альба, каналы Тантала, Мареотийские каналы, каналы Темпе,
каналы Тавмасии, каналы Сирен), каньонами, участками со сдутой
пылью или случайными цепочками гор, кратеров и т.п. объектов.
Имеются прямолинейные каналы-пропасти Касэй, Маджа, Арес и
Тиу. Они напоминают долины земных водотоков, но на порядок больше
их [Рудой, 2000]. Они до 2 тыс. км в длину при ширине до 100 км и
удалены один от другого на тысячи километров.
Равнин особенно много в северном полушарии (Аркадийская, Аци-
далийская, Луны, Хриса, а также Северная Пустыня и другие). Они
образованы застывшей лавой. В южном полушарии чуть больше гор и
метеоритных кратеров [Вселенная, 1999]. Северный полярный район в
среднем на 4 км ниже южного [Ксанфомалити, 1997].
Низменности северного полушария - это бывшие озёра или моря.
Они очень плоские. Именно туда тянутся многие крупные долины,
т.е. туда стекали водные потоки. Возможно, здесь когда-то был Се-
верный полярный океан (Бореалис). Его воды хватило бы, чтоб пок-
рыть всю планету 100-метровым слоем. Выявлены две береговые линии
разного времени. Иногда могло быть два водных бассейна, соединён-
ных каналом: 1) бассейн Утопия в области Утопия; 2) Северный по-
лярный бассейн, непосредственно у полюса, со впадиной 5250 м. В
этот "океан" совершили посадку оба "Викинга". Показано, что там
много серы и хлора, т.е., вероятно, отложились морские соли -
сульфаты и хлориды [Похоже, океан на Марсе был, 2001].
Вблизи полюсов Марса известны древние слоистые отложения: лёд
каждую весну таял, и вмороженная в него пыль откладывалась слоя-
ми. Сейчас преобладает разрушение этих отложений: пыль выдувает-
ся, и видны плоские поверхности с уступами. Слоистые отложения
открыты в 1971 г. "Маринером-9". Для изучения этих отложений от-
части и планировался полёт с января по декабрь 1999 г. станции
"Марс-Полар-Лэндер", но он оказался неудачным: станция села, но
не "заговорила" [Базилевский, 1999; информационные радиопереда-
чи]. Работа "Марс-Глобал-Сервейера" показала, что слоистость
верхней коры характерна для всей планеты, а не только для полюсов
[Жарков, Мороз, 2000]. Слоистые породы тяготеют к внутренним об-
ластям кратеров и другим углублениям, где 4,3-3,5 млрд лет назад
могли быть озёра и моря. На некоторых обнажениях видны сотни сло-
ёв, и границы между ними напоминают ступеньки, что говорит о
твёрдости пород. Осадки попадали в низины "импульсами". Но есть и
массивные пласты осадочных пород, появившиеся в постоянных водоё-
мах. Менее вероятна ветровая гипотеза образования осадочных пород
[Осадочные породы на Марсе, 2001].
По уточнённым данным атмосфера Марса на 95,3% состоит из угле-
кислого газа, есть также азот (около 2,7%), аргон (около 1,6%) и
другие газы, в том числе кислород, угарный, водяной пар (около
0,7%) [Хаберле, 1986; Вселенная, 1999]. В 2004 г. в атмосфере
Марса были открыты небольшие количества метана. Так как метан
непрерывно разрушается из-за фотодиссоциации, то должен быть неп-
рерывно действующий источник этого газа, который пока не известен
[Мороз и др., 2005]. Из-за низких температур и давлений пар легко
собирается в облака. Из облаков может идти снег. Зимой 1979 г. в
районе посадки "Викинга-2" выпал очень тонкий слой снега и лежал
несколько месяцев [Энциклопедия для детей, том 8, 1997]. Атмос-
ферное давление у поверхности Марса составляет от 4 до 10 мбар
[Мороз и др., 2005]; в среднем - 7,1 милибара, но в углублениях -
до 12 милибар [Л.В.Ксанфомалити, устное сообщение 16.02.2004].
Л.В.Ксанфомалити [1997] пишет о минимальном на горных вершинах 1
мбар и среднем 6,1 мбар, что в 160 раз меньше, чем на Земле на
уровне моря. Атмосфера столь разреженная (менее 1% земной), что
из-за парникового эффекта Марс нагревается только на 6 градусов
Цельсия. В атмосфере различаются: 1) тропосфера, в которой много
красной пыли (соединения железа), а выше имеются отдельные облака
из льдинок; 2) стратосфера с разреженными облаками из замёрзшего
углекислого газа; 3) термосфера [Вселенная, 1999].
Обе полярные шапки представляют собой слой углекислого льда
толщиной в несколько метров на мощной подложке водяного льда [По-
лярные шапки..., 2003]. Северная полярная шапка Марса, более зна-
чительная по площади, летом почти полностью тает, а южная - толь-
ко резко уменьшается в размерах [Хаберле, 1986], но сохраняет да-
же часть своего углекислого льда [Митрофанов, 2005]. Причина та-
кой асимметрии, вероятнее всего, обусловлена чуть большей эллип-
тичностью марсианской орбиты и разницей в длине сезонов на юге и
севере (см. выше). Впрочем, позднее говорилось, что обе полярные
шапки имеют постоянную составляющую [Мороз и др., 2005]. Обе по-
лярные шапки летом состоят преимущественно из водяного льда, а
зимой намерзает также слой твёрдого углекислого газа. На снимках
Южной полярной шапки видны круглые ямы глубиной по 8 м и диамет-
ром от 200 до 1000 м, причём их поперечники в годы наблюдений
увеличивались на 1-3 м в год. Для замёрзшего диоксида углерода
они слишком "горячи". Значит, на их дне - обычный водяной лёд
[Полярные шапки..., 2003]. Но в виде снега выпадает углекислота -
сухой лёд. Для изучения полярных шапок Марса предлагается созда-
ние новой науки - "гляциологии сухого льда" [Сухой лёд и... ат-
мосфера Марса, 1999]. Согласно другому сообщению [Новая наука:
экзогляциология, 1999], северная полярная шапка состоит, в основ-
ном, из водяного пресного льда, а южная - почти полностью из за-
мёрзшего углекислого газа, но от такого представления теперь от-
казались. Диоксида углерода на Марсе не так много, как думали
[Полярные шапки..., 2003]. Свойства полярных шапок, вероятно, ме-
няются с периодичностью в 25 тысяч лет, так как за период оборота
перигелия Марса составляет около 50 тысяч лет [Мороз и др.,
2005].
Воды на Марсе, по-видимому, очень много, но она, в основном,
сосредоточена в вечной мерзлоте. Запасы льда полярных "шапок"
примерно в полтора раза превышают количество льда в Гренландии
[Вибе, 2001а].
Средняя температура [поверхности планеты? приземного слоя ат-
мосферы?] составляет минус 60 градусов Цельсия [Л.В.Ксанфомалити,
устное сообщение 16.02.2004], или 210 градусов Кельвина [Мороз и
др., 2005]. Суточная, сезонная и широтная температурная разница
на Марсе больше, чем на Земле, из-за разреженности атмосферы и
отсутствия океана [Мороз и др., 2005]. Вероятно, свой вклад вно-
сит и значительный эксцентриситет орбиты, из-за чего южное лето
короче, но теплее северного в среднем на 20 градусов [Ксанфомали-
ти, 1997]. Минимальная температура - 145 К - достигается в высо-
ких широтах полярной ночью и ограничивается конденсацией атмосфе-
ры [Мороз и др., 2005]. Максимальная (290 К и более) - в средних
широтах летом после полудня [Мороз и др., 2005]. В районах с са-
мой тёмной поверхностью на экваторе после полудня грунт может
прогреться до 0 градусов Цельсия или чуть выше, но температура
атмосферы будет ниже нуля [Ксанфомалити, 1997].
Марс замёрз потому, что нарушился карбонатно-силикатный цикл.
Из-за малых размеров планеты и недостатка внутреннего тепла от-
сутствовала тектоника плит [Кастинг и др., 1988]. Поэтому вся из-
весть оказалась в составе горных пород, не разлагаясь на углекис-
лый газ и не поставляя его в атмосферу во время извержений вулка-
нов. Из-за малого количества углекислого газа слабым оказался
парниковый эффект, и Марс замёрз. Эволюция Марса происходила в
режиме плюмовой тектоники [Жарков, Мороз, 2000], что не обеспечи-
вало его атмосферу достаточным количеством углекислого газа.
Впрочем, есть предположения, что Марс в далёком прошлом (3,8
млрд. лет назад) или недавно (но в краткие периоды) всё-таки был
"живым", по крайней мере, в геологическом отношении. Это доказы-
вается наличием древних речных долин, и наиболее знаменитая из
них - Ниргал Валлис, или долина р.Нергал. Она извилистая, узкая.
Длиной 400 км. Впадает в широкое понижение. У главного русла есть
многочисленные притоки. Широко известна также долина Маадим дли-
ной 700 км. Она в несколько раз шире, чем долина Нергал [Ксанфо-
малити, 1997]. И хотя высказано мнение, что Ниргал Валлис - это
не речное, а ледниковое образование (видны ложбина, конечная мо-
рена) [На Марсе было мощное оледенение, 1993], наличие в прошлом
текущей воды на Марсе признаётся большинством специалистов. Есть
и долины другого типа - без притоков (см. ниже). Найдены овраги,
и конус выноса одного из них перекрывает песчаные дюны возрастом
не более нескольких миллионов лет, т.е. текучая вода бывала на
Марса не только на начальных этапах его развития [Вибе, 2001а].
Российские учёные (Руслан Кузьмин, Елена Забалуева) предполагают,
что марсианская вода очень солёная, а известно, что в этом случае
температура замерзания может быть на 60 градусов ниже нуля; кроме
того, высказано предположение, что слоистость горных пород Марса
обязана своим возникновением многочисленным озёрам [Вибе, 2001а].
"Mars-Global-Surveyer" сфотографировал удивительное "Чёрное
озеро". Оно расположено на дне метеоритного кратера. Видимо, это
место когда-то заливалось водой, и отложился тёмный осадок. Видны
чёткая береговая линия и следы водной эрозии на стенках кратера
["Чёрное озеро" на Марсе, 1998]. Естественно предположить, что
при ударе астероида вечная мерзлота растаяла и на какое-то время
заполнила дно кратера. Ледяным мог быть и сам астероид.
Есть, однако, указания, что на кратер Мохаве (названный по
аналогичному земному кратеру в Калифорнийской пустыне) много раз
обрушивались ливни, что трудно объяснить, так как во время обра-
зования этого кратера Марс уже был замёрзшим [Проливные дожди на
Марсе? 2004].
По-видимому, жидкая вода имеется на Марсе и сейчас. Благодаря
эндогенному (внутреннему) теплу на некоторой глубине температура
марсианского грунта должна быть для этого достаточно высокой. В
исключительных случаях вода может течь по поверхности планеты. На
фотографиях в областях Фарсида и Земля Аравия, расположенных на
экваторе, видны водные подтёки на склонах каньонов (Ниргал Валлис
и другие) и на склонах метеоритных кратеров. Хорошо заметны отно-
сительно светлые старые подтёки и более молодые тёмные, которые
иногда идут поверх первых. Создаётся впечатление, что вытаявшая
грунтовая вода периодически стекает по склонам, образуя неглубо-
кие длинные извилистые русла или овражки. Они широки вверху, а
потом сужаются, т.к. вода на поверхности планеты быстро замерза-
ет. В одном месте видно замёрзшее озеро, наполненное такими пото-
ками [Л.В.Ксанфомалити, устное сообщение 16.02.2004]. Петляние
потоков может быть вызвано обтеканием участков с намёрзшей водой
[Ю.Н.].
Марс, как и Земля, асимметричен. Северная половина планеты по-
ниженная (Великая Северная равнина), но сюда вдаётся с юга плос-
когорье Фарсида с высочайшими горами - Олимпом на западной окраи-
не и ещё тремя в центре. На восток от Фарсиды тянется долина Ма-
ринера - тектонический разлом длиной около 5000 км. Южная часть
Марса повышенная, вся в ударных кратерах, но здесь есть глубокий
бассейн Эллада [Жарков, Мороз, 2000; GEO, 2003, N11, карта на
стр. 114]. Антипод Фарсиды - возвышенность Аравия [Судьбу Марса
решал вулкан? 2002].
Возвышенность Фарсида, которая находится на экваторе, занимает
часть западного полушария. Её высота - 10 км, площадь 30 млн.
кв.км. Вокруг Фарсиды существует кольцо аномалий силы тяжести.
Фарсиду окружает глубокая корытообразная долина - трог. С Фарсиды
стекали основные реки Марса. Извержения вулканов Фарсиды в нойс-
кую эпоху (3,8-3,5 млрд. лет назад) могли привести к выбросу воды
и углекислого газа, из-за чего мог быть глобальный океан глубиной
120 м и атмосфера с давлением 1,5 бар [Судьбу Марса решал вулкан?
2002].
Вероятно, во время катастрофических наводнений влага с возвы-
шенного Южного полушария переносилась в северные низины, и эти
короткоживущие потоки в сотни раз превосходили Амазонку - самую
мощную реку Земли [Вибе, 2001а]. Марс мог быть "живым" в начале
своего существования, а позднее оживать в результате отдельных
мощных извержений (выделение сразу очень большого количества уг-
лекислого газа) или от удара метеоритов с тем же эффектом: угле-
кислый газ - парниковый эффект - тепло - таянье мерзлоты - реки -
океан Бореалис - жизнь [На Марсе были океаны, 1992]. Раз на Марсе
в прошлом было много незамёрзшей воды (причём не только вблизи
экватора), температура на планете должна была повышаться в неко-
торых местах до 25 градусов Цельсия за счёт парникового эффекта.
Для этого с учётом удалённости от Солнца нужна довольно плотная
атмосфера. Такая атмосфера почти совсем не выпускала бы тепло, но
теоретически должна была задерживать не менее 95% света. Это оз-
начает, что на Марсе было тепло, но довольно темно. Тем не менее,
жизнь на планете могла быть, причём не только в океане, но и на
суше. Марс, таким образом, мог в те далёкие времена (4 миллиарда
лет назад) даже более подходить для жизни, чем Земля, где живые
существа должны были скрываться от жёсткого солнечного излучения
под слоем океанской воды [Марс был гостеприимнее Земли, 1998].
Теперь, впрочем, говорить об очень большом количестве диоксида
углерода не так модно... [Полярные шапки..., 2003].
На Марсе, как уже говорилось, имеется два типа долинных систем
[Марченко, 1997]:
1) древние извилистые долины с густой сетью ветвящихся прито-
ков, которые возникли 4-3,7 млрд. лет назад, когда на Марсе были
океаны и дожди; пример - Ниргал Валлис;
2) более молодые долины - крупные, широкие и почти прямые, но
без густой сетки притоков; они возникли 3-0,5 млрд. лет назад в
условиях близких к современным при катастрофических и внезапных
излияниях подземных вод; примеры - долина Ареса и долина Тиу.
Марсианская стратиграфия базируется на разделении поверхности
на 3 системы [Марченко, 1997]:
1) древнюю - ноахидскую (как лунные материки),
2) среднюю - гемперийскую,
3) молодую - амазонийскую.
Можно рассмотреть эти системы на примере предполагаемой эволю-
ции устья долины Арес, так как именно туда недавно села амери-
канская геолого-разведывательная станция "Mars Pathfinder". Доли-
на Арес при ширине от 25 до 225 км вытянута на 2000 км, то есть
по длине близка к Днепру, а по ширине и предполагаемой мощности
потока соответствует Амазонке. Начинается она на южных равнинах в
так называемых хаосах, где, вероятно, при выносе подземного мате-
риала просели блоки поверхности, и тянется на север к низменности
[Марченко, 1997].
Предполагается, что:
1) в ноахидское время на месте будущего устья Арес был сильно
кратерированный материк (из ударной брекчии и очень древней ла-
вы);
2) ближе к концу ноахидского времени вещество подверглось ин-
тенсивной водной эрозии: севернее возникла низменность, появился
перепад высот, началось разрушение уступа водой, склоновыми про-
цессами и, возможно, мерзлотными процессами; в результате этого
древняя возвышенность у края плато распалась на отдельные плато,
холмы и их кольца на месте древних ударных кратеров; тогда были
извилистые долины с сетью притоков, но они не сохранились;
3) в самом конце ноахидского и (или?) в начале гесперийского
времени пространство между останцами древнего плато заполнилось
материалом соседних приподнятых равнин, лавовыми трещинными изли-
яниями и т.п.;
4) в середине гесперийского времени южнее произошёл катастро-
фический сброс воды, в результате которого возникла долина Арес;
сначала первые потоки блуждали по древним возвышенностям, а затем
соединились и сосредоточились в долине Арес;
5) во второй половине гесперийского времени при следующем ка-
тастрофическом паводке долина углубилась, дельтовые осадки проре-
зались новыми протоками;
6) в позднегесперийское и (или?) раннеамазонийское время при
последнем паводке все предыдущие долинные образования были проре-
заны мощным потоком;
7) в остальное время возникали только эоловые (ветровые) отло-
жения и новые ударные кратеры [Марченко, 1997].
Ниже приводятся первые результаты работы "Марсианского следо-
пыта", в основном, подтвердившие эту картину: 1) химический сос-
тав грунта (пыли) в устье долины Арес такой же, как в местах по-
садки "Викингов", так как ветер перемешивает пыль в пределах всей
планеты; 2) химический состав камней отличается от марсианских
метеоритов, найденных на Земле; это застывшая лава, которая похо-
дит на состав земных базальтовых андезитов (базальты есть на мно-
гих телах Солнечной системы, а андезиты были известны только на
Земле, где они возникают в зонах столкновения литосферных плит;
значит, и на Марсе в прошлом была такая субдукция, или андезиты
могут возникать и как-то иначе); 3) камни темнее пыли; если ветер
сдувает пыль, то с Земли или с марсианской орбиты будет видно
тёмное пятно; 4) распределение камней по размеру такое же, как в
земных отложениях, связанных с катастрофическими паводками; 5)
есть конгломераты, а также окатанные водой валуны и гальки, кото-
рые возникли задолго до катастрофического паводка, когда вода
текла постоянно; 6) на некоторых снимках видны дюны, и это озна-
чает, что есть не только пыль, но и песок (более крупные части-
цы); 7) марсианская пыль содержит магнитные частицы со средним
размером в один микрон (они налипли на магнит, который был виден
в поле зрения телекамеры); 8) уточнённый момент инерции Марса го-
ворит о ядре радиусом от 1300 до 2000 м (но это и так знали); 9)
в атмосфере очень много пыли; наблюдался смерч, поднимающий пыль
в атмосферу (конечно, при такой разреженной атмосфере мощность
смерча не велика); 10) погода (температура, ветер, облачность)
такая же, как в местах посадки "Викингов"; 11) утренняя непроз-
рачность атмосферы связаны не с туманом, а с облаками; 12) эта
непрозрачность больше, чем считалось; 13) высотный температурный
профиль атмосферы иной, чем думали [по данным НАСА - Базилевский,
1998].
Вблизи места посадки "Марсианского следопыта" началась пыльная
буря, замеченная в космический телескоп "Хаббл", но она не пошла
в устье долины Арес [Кузьмин, 1998].
Небо на Марсе розовато-красноватое, так как пыль поглощает го-
лубую составляющую спектра. Землю с Марса не удалось сфотографи-
ровать из-за розоватых ночных облаков на высоте 16 км. Облака об-
разуются из-за того, что лёд намерзает на пылинки. В первых лучах
Солнца облака тают [Кузьмин, 1998]. Яркость спокойного дневного
неба Марса в 100 раз выше, чем можно было бы ожидать, если бы не
пыль. Пыль попадает в атмосферу при пылевых бурях, но самые мел-
кие пылинки (1 мкм и меньше) остаются в атмосфере несколько лет.
Поэтому звёзды на Марсе днём не видны, хотя Землю и Венеру уви-
деть можно [Ксанфомалити, 1997].
Есть предположение, что в прошлом полюса Марса были на совре-
менном экваторе. Этим можно объяснить некоторые особенности по-
верхности [Шульц, 1986]. На современном экваторе в двух диамет-
рально противоположных его точках имеются области древнего вулка-
низма, причём именно в них и только в них наблюдаются проявления
современной водной эрозии, о которых говорилось выше. Можно пред-
положить, что эти два участка в прошлом были полюсами Марса, а
поэтому там накопилось много водяного льда. Потом на полюсах рез-
ко увеличилась вулканическая активность. Особенно мощным и дли-
тельным было извержение вулкана Олимп, начавшееся 300 миллионов
лет назад. Вулкан выбросил так много вулканического вещества, что
изменил форму планеты. Образовавшийся выступ нарушил устойчивость
её вращения (нарушил вращательный момент), что привело к миграции
вулканических выступов на экватор. В результате этого частично
восстановилась свойственная вращающимся телам приполярная сплюс-
нутость [Л.В.Ксанфомалити, устное сообщение 16.02.2004]. Не иск-
лючено, что полярные шапки, затруднившие отток внутреннего тепла
планеты, сами способствовали увеличению вулканической активности
полюсов. На Земле в Антарктиде тоже есть действующий вулкан -
Эребус. Кроме того, само намерзание полярной шапки - тоже образо-
вание выступа. Может быть, это один из общих механизмов миграции
полюсов [Ю.Н.].
Недавно при помощи аппарата "Марс-Глобал-Сервейор" достоверно
доказано, что марсианские дюны активны, перемещаются, хотя, ко-
нечно, это предполагали и раньше [Активные дюны..., 1999].
Кроме того, на Марсе недавно открыты тёмные полосы шириной до
15 м и длиной до 17 км. Считается, что это следы небольших смер-
чей, которые сдули светлый песок. На Земле такие вихри в некото-
рых местностях называются "колдунчиками" ["Колдунчики" на Марсе?
1999].
Весной в полярных шапках тает углекислый лёд, из-за чего воз-
растает атмосферное давление. Ветер начинает дуть в противополож-
ное полушарие, вызывая пыльные бурю. Поэтому пыльные бури - это
сезонное явление. Они наиболее сильны и хорошо видны во время ве-
ликих противостояний. Скорость ветра достигает 100 м/с. Бывают
вихри, смерчи. Поверхность под пылевыми облаками остывает (анти-
парниковый эффект), что усиливает ветер [Ксанфомалити, 1997].
ФОБОС И ДЕЙМОС - СПУТНИКИ МАРСА
Сначала Свифт, потом Вольтер,
уже познав законы сфер,
нашли у Марса-старины
его две малые луны.
Свифт услыхал о них рассказ,
скорей всего, от Гулливера,
о них же знал Микромегас,
гостивший как-то у Вольтера.
И только позже некий Холл
на небе их в трубу нашёл.
Ю.Н.
Существование у Марса двух спутников было предсказано Тициусом
в 1766 г. задолго до их открытия. Это сделано на основании предс-
тавлений о планетной гармонии: у Земли имеется один спутник, а у
Юпитера - четыре, как тогда думали; а Марс между ними - должно
быть два спутника. Предсказание было популяризовано Боде и стало
широко известным, так как упоминается в свифтовских "Путешествиях
Гулливера" и вольтеровском "Микромегасе".
По-гречески Фобос - "страх", а Деймос - "ужас".
Фобос кружится всего в 9500 км от Марса (по недавним уточнён-
ным данным - 9380 км), причём каждый год из-за приливного трения
снижается на 4 см и сравнительно скоро (через 30-70 млн. лет)
должен упасть на Марс [Жарков, Козенко, 1987]. Сейчас он "обега-
ет" Марс за 7 часов 39 минут и движется с запада на восток, так
как крутится быстрее Марса. Так движутся искусственные спутники
Земли. Диаметр Фобоса - 28-20 км. Поверхность Фобоса уже сейчас
частично выступает за границу критической полости Роша. Вскоре
Фобос начнёт терять слабосвязанное вещество с поверхности, а ког-
да-нибудь будет разорван и превратится в кольцо [Сурдин, 2002б].
От Марса до Деймоса 23460 км. Он обращается вокруг Марса за 30
часов. Его диаметр - 8-6 км.
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
Спутникам Марса посвящён ряд статей в журнале "Природа" [Жар-
ков, Козенко, 1987; Белов, 1987]. Фотографии, полученные советс-
кой станцией Фобос, публиковались в газете "Правда" [Фобос,
1989].
В конце 1970-х годов американский зонд "Викинг-1" пролетел в
500 км от Фобоса и сфотографировал его поверхность. В 1989 г. со-
ветская станция "Фобос" должна была сфотографировать Фобос с 50
м, но смогла передать только 40 снимков с высоты 200-400 км, и
потом связь прервалась.
Фобос имеет неправильную форму в виде картофелины и густо пок-
рыт метеоритными кратерами. Его длина - 28 км. Л.В.Ксанфомалити
[1997] называет почти такие же параметры - 27 х 20 км. Плотность
кратеров, как на Луне. Поверхность однородная. Кратеры не присы-
паны пылью.
Самый большой кратер - Стикни - имеет диаметр 10 км. Другие
крупные кратеры - Холл (6 км), Рош (5 км). Стикни - жена амери-
канца Асафа Холла, открывшего спутники Марса. Если бы удар Стикни
был ещё в два с половиной раза мощнее, Фобос бы раскололся. Из-за
этого удара Фобос не присыпан пылью (пыль стряхнуло).
Через весь Фобос везде тянутся ровные параллельные борозды
длиной до 30 км (больше диаметра Фобоса). По гипотезе В.П.Белова
[Белов, 1987], во время удара Стикни Фобос сдвинулся, и в проти-
воположном направлении покатились "катыши" (камни), которые оста-
вили след на поверхности.
Возможно, вдоль орбиты Фобоса вытянуто пылевое облако [Жарков,
Мороз, 2000].
Фобос всегда направлен длинной осью на центр Марса.
Космонавт в гермокостюме весил бы на Фобосе 65 г, но улететь
от толчка ногой не смог бы: нужно оттолкнуться с такой силой, с
какой на Земле подпрыгнешь на 2,6 м.
Деймос - тоже "картофелина", причём не "сортовая" - сильно вы-
тянутая и загнутая в виде запятой. Длина - 16 км. Ширина - 10 км.
Кратеров видно меньше, так как поверхность присыпана пылью. Бо-
розд и очень крупных кратеров нет.
Оба спутника повёрнуты к Марсу одной и той же стороной. Их
длинные оси направлены на центр планеты [Ксанфомалити, 1997].
Спутники Марса - это типичные астероиды (малые планеты), зах-
ваченные притяжением большой планеты. Они углистые, тёмные (см.
текст об астероидах).
Есть предположение, что в прошлом у Марса было не менее 10
спутников, но большинство из них уже упало, образовав вытянутые
треки на поверхности планеты. Такие чуть удлинённые кратеры с
преобладающим боковым выбросом материала образуются при падении
тел под углом менее 5 градусов. Кратеры одного времени вытянуты в
одном направлении: это результаты падения обломков одного и того
же спутника [Ксанфомалити, 1997]. Направление этих углублений со-
ответствует направлению орбитального движения предполагаемых
спутников с учётом миграции марсианских полюсов [Л.В.Ксанфомали-
ти, устное сообщение 16.02.2004].
АСТЕРОИДЫ
Я знал, что, кроме таких больших планет, как Зем-
ля, Юпитер, Марс, Венера, существуют ещё сотни дру-
гих, которым даже имён не дали и среди них такие ма-
ленькие, что их и в телескоп трудно разглядеть. Ког-
да астроном открывает такую планетку, он даёт ей не
имя, а просто номер. Например: астероид 3251.
Антуан де Сент-Экзюпери
- Тревога... -
рупор хрипло говорит.
Прохожих толпы прячутся в воротах.
Но где настигнет нас
метеорит?
Где нас раздавит ржавый самородок?
Уже так было с Дублином.
За миг
покончено с Афинами и Веной.
В секунду
камень огненный возник
и изменил пейзаж обыкновенный.
Семён Кирсанов
Новые данные по астероидам даются, в основном, по статье
Р.Б.Бинцеля с соавторами [1991], которая дополняется рядом источ-
ников.
В 1766 г. немецкий учёный И.Тициус на основании представлений
о гармонии в планетном мире (каждая планета примерно в полтора -
два раза дальше от Солнца, чем предыдущая) предсказал наличие
планеты между орбитами Марса и Юпитера. Боде популяризовал эту
идею (правило Боде), и в начале XIX века барон Франц фон Зах
(Цах) собрал группу астрономов для поиска этой планеты. Группу
прозвали "небесной полицией".
1 января 1801 г. Дж. Пиацци из итальянского города Палермо
открыл планету, которую назвали Церерой. Она была еле видна в те-
лескоп, но, тем не менее, её путь пролегал между орбитами Марса и
Юпитера. Смущал только размер этой новой планеты - уж очень ма-
ленькая... Никаких деталей рассмотреть на ней не удавалось, да и
сама она была видна, как точка, как звёздочка.
В 1802 г. Гольберс нашёл Палладу. Тоже между Марсом и Юпите-
ром! Тоже еле видна!
В 1804 г. там же обнаружили Юнону, в 1807 г. - Весту.
Гершель назвал малые планеты астероидами (звездоподобными) за
сходство со звёздами, диск которых тоже не удавалось разглядеть.
Затем в течение 38 лет новых открытий не было, но с середины
XIX века астероиды начали открывать один за другим, и к началу
1960-х годов их было известно более 1600, к 1988 г. - 4000 (точно
рассчитаны орбиты); к началу 1990-х - 18000 (точно орбиты рассчи-
таны для 5000, а для остальных - приблизительно). К маю 2005 г.
число зарегистрированных астероидов превысило 277 тысяч, а число
астероидов с надёжно вычисленными орбитами и получивших порядко-
вый номер приблизилось к 100 тысячам. Собственные имена имеют уже
12 260 астероидов [Сурдин, 2006а].
Некоторые астероиды не так уж и малы. Диаметр Цереры составля-
ет в среднем 974 км, Паллады - 538, Весты - 526, Юноны - 268
[Сурдин, 1998б]. 974 км - это в полтора раза больше, чем от Моск-
вы до Петербурга!
Сейчас считается, что 1000 астероидов превышают 30 км, причём
200 из них - более 100 км. Астероиды более 30 км, видимо, открыты
все, менее 30 - не все. Теоретически должен быть миллион астерои-
дов с диаметром более 1 км.
Тем не менее, суммарная масса всех астероидов составляет
0,0005 массы Земли. В 2000 раз меньше земной массы! Почти полови-
на этой массы заключена в астероиде Церера [Сурдин, 1998б].
Позднее выяснилось, что некоторые астероиды имеют вытянутые
(эллиптические) орбиты и на какое-то время покидают свой "закон-
ный" пояс, пересекая орбиты Юпитера или Марса. Оказались даже та-
кие, которые пересекают орбиту Земли. И такие, которые вообще
всегда пребывают внутри земной орбиты. Как будто мы этого не зна-
ли! - ведь падают же на Землю метеориты, совсем маленькие астеро-
иды... Астероид Икар диаметром 1-2 км очень близко подходит к
Солнцу. Близко к орбите Меркурия подходит Адонис, наблюдавшийся
однажды, а потом потерянный [Марков, 1955]. Известны астероиды и
за орбитой Сатурна [2006а].
Астероиды были условно разбиты на группы в зависимости от па-
раметров их орбит. Вот, например, названия трёх основных групп
околоземных астероидов: 1) группа Афины, или Атона (внутри земной
орбиты); 2) группа Аполлона (пересекают орбиту Земли); 3) группа
Амура (между Марсом и Землёй, некоторые иногда пересекают орбиту
Марса).
Особенно важны для нас астероиды, с которыми Земля может
столкнуться. Считается, что Земля сталкивается с телами более 1
км в диаметре в среднем 1 раз в 160 000 лет (см. главу о метеори-
тах). Сколько именно астероидов размером более 1 км угрожает Зем-
ле, мы не знаем. Обычно оценки колеблются от 700 до 1500 и часто
пересматриваются. В ходе выполнения проекта LINEAR (Lincoln Ne-
ar-Earth Asteroid Research - Исследование околоземных астероидов
в Лаборатории им. А.Линкольна) за 3 года открыто более 600 новых
околоземных астероидов разного размера (и меньше 1 км), что поз-
волило уточнить оценку: от 1100 до 1400 километровых тел. Если
учитывать только глыбы подобного размера, то их в околоземном
пространстве уже известно около 600 [Сколько астероидов угрожает
Земле? 2002].
В 1991 г. небольшой астероид ВА прошёл между Землёй и Луной
(чуть ближе к Земле) и открыт был за 1 час до этого события. 20
мая 1993 г. примерно на таком же расстоянии (в 150 000 км) был
замечен астероид диаметром в несколько метров, причём он замечен
уже после сближения (в 700 000 км). 15 марта 1994 г. астероид ES1
прошёл в 160 000 км от Земли и замечен был за сутки до сближения
сразу пятью обсерваториями (Астероиды "проскакивают" мимо, 1994).
В декабре того же 1994 г. астероид размером всего 6-13 м был за-
мечен, когда проходил в 4 раза ближе к Земле, чем Луна [Крошечный
астероид проскочил рядом с Землёй, 1995]. Близко к Земле может
подходит также астероид Гермес диаметром порядка 1 км (по некото-
рым данным - 700 м). Он открыт в 1937 г. во время одного из таких
сближений, а потом потерян [Марков, 1955]. В 2003 г. найден вновь
[Астероид вернулся! 2004]. Минимально возможное расстояние между
ним и Землёй - 354 000 км (чуть меньше расстояния до Луны) [Мар-
ков, 1955]. "Переполох" вызвал также астероид 1997 XF11 диаметром
порядка 2 км [Конец света откладывается, 1999]. По расчётам выхо-
дило, что в 2028 г. он пройдёт в 42 000 км от Земли, то есть во
много раз ближе Луны. 11 марта 1998 г. тревожная новость была
распространена по всем обсерваториям мира, но нашлась старая фо-
тография, где этот астероид случайно сфотографирован во время
прохождения вблизи Земли в 1990 г. Это помогло уточнить орбиту, и
выяснилось, что "камешек" проскочит в 960 000 км от нашей плане-
ты. В связи с этим астероидом подсчитано, что на то, чтобы обезо-
пасить нашу планету, астрономам хватило бы на 10 лет всего 50
миллионов долларов, то есть меньше, чем стоят съёмки двух фантас-
тических фильмов о конце света, но этих денег никто не даёт [Ко-
нец света откладывается, 1999]. 3 июля 2006 г., согласно информа-
ционным радиопередачам, в 400 000 км от Земли прошёл астероид ки-
лометрового размера. 29 января 2008 г. астероид 2007 TU24 диамет-
ром 250 м прошёл в полтора раза дальше Луны и был открыт амери-
канцами за 4 месяца до максимального сближения. Он был виден в
бинокль [Сурдин, 2008]. Европейское космическое агентство присту-
пило к разработке программ "Don Quixote" для нанесения удара по
угрожающему астероиду "Sancho" для изучения приповерхностного
слоя опасного астероида. Начало первой операции намечено на 2009
г. ["Don Quixote"..., 2005].
Среди близких к Земле астероидов - Эрос, Икар (Икарус), Геог-
раф, Адонис, Хатхор, Тутатис и Касталия. Все они, кроме Эроса,
диаметрами порядка 1-2,5 км.
Внутренние астероиды из-за искривления орбит при проходе вбли-
зи планет за 10-100 миллионов лет либо падают на одну из них, ли-
бо выбрасываются за пределы Солнечной системы.
Оказалось, однако, что существуют не только условные группы
астероидов, но и истинные группы, или семейства. Есть две причи-
ны, соединяющие астероиды в группы:
1) члены семейства являются обломками одного и того же чуть
более крупного тела, в таких семействах от 10 до 100 обломков; у
них близкие орбиты, которые, как правило, пересекаются в какой-то
одной точке (здесь-то и происходит дальнейшее дробление); первич-
ный крупный астероид мог расколоться от столкновения с каким-либо
телом, причём сравнительно маленьким (пуля разбивает на осколки и
довольно крупную вазу); эти семейства открыты в 1918 г. японцем
К.Хираяма; для группы астероида Карин вычислено время возникнове-
ния (см. ниже описание этого астероида);
2) члены группировки отделены от других группировок резонанс-
ными явлениями: в поясе астероидов имеются зазоры ("люки Киркву-
да", открытые в 1867 г. этим американским астрономом), которые
соответствуют орбитам, кратным периоду обращения Юпитера (3:1 и
др.), то есть такие орбиты пусты, являются запрещёнными (как для
электрона в атоме), или, наоборот, некоторые "кратные" орбиты за-
няты, так как устойчивы (Троянцы и Греки).
Примеры группировок из-за резонансных явлений: Троянцы и Греки
(на орбите Юпитера в 60 градусах перед ним и после него, резонанс
1:1); Венгерцы (рядом пробел 4:1), Факиды, Кибелы, Гильды... Пе-
речень важных резонансных точек между Марсом и Юпитером: 4:1,
3:1, 5:2, 7:3, 2:1, 5:3, 3:2, 4:3, 1:1.
Считается, что единая планета не смогла возникнуть между Мар-
сом и Юпитером именно из-за резонансных явлений.
Астероиды в своём движении зависят не только от Юпитера, но и
от других планет. Например, астероид 3753 относительно Земли дви-
жется по подковообразной орбите [Сурдин, 1998б] в резонансе 1:1.
Сначала идёт по почти земной орбите вокруг Солнца, но чуть дальше
Земли и чуть медленнее, а потому отстаёт от неё. Когда Земля,
сделав круг, его догоняет, то своим притяжением сбивает на орбиту
более близкую к Солнцу. Он начинает двигаться быстрее Земли, ухо-
дит от неё вперёд, нагоняет её через круг, а потом под действием
земного притяжения переходит на более далёкую орбиту и т.д. Ре-
альное же его движение ещё сложнее, так как орбита сильно вытяну-
та (эксцентриситет 0,515) и лежит к эклиптике под углом в 20 гра-
дусов. Известно, что 2500 лет назад этот астероид пересёк орбиту
Марса, а в 8000-ом году должен пересечь орбиту Венеры, и ког-
да-нибудь может столкнуться с этой планетой.
Астероиды отличаются по химическому составу. Церера - тёмная,
покрыта углистой горной породой. Веста очень светла и потому яр-
ка, это единственный астероид, который иногда виден невооружённым
глазом. Не столь крупный (260 км в длину) неправильной формы ас-
тероид Психея состоит, по-видимому, почти из чистого железа [Ку-
пер, Хенбест, 1998]. Ближние к нам астероиды, как правило, свет-
лые, с базальтовыми хондритами - тип S. Средние по удалённости -
чёрные, с углистыми хондритами (как захваченные Марсом Фобос и
Деймос) - тип С [Хартман, 1990]. Эти астероиды считаются роди-
тельскими телами для углистых хондритов - метеоритов с графитом и
керогеном, а главные слагающие этих тел - силикаты (безводные
оливин и пироксен, содержащие воду серпентин и хлорит) [Базилевс-
кий, 1997б]. Самые дальние астероиды, которые "летают" ближе к
Юпитеру, в большинстве своём, содержат также органическое вещест-
во [Хартман, 1990]. Спектр отражения у астероидов одного семейс-
тва обычно сходный, но, судя по спектру, в каждом семействе есть
и отдельные "чужаки" [Семейства астероидов..., 1997]. Отражатель-
ная способность астероидов (альбедо) варьирует от 3 до 50%, что
соответствует разнице, например, чернозёма и мела [Сурдин,
1998б].
Недавно на Весте методом суммирования яркости разглядели дета-
ли и по ним определили период её обращения вокруг оси - 5 часов
20,5 минут. Как уже говорилось, по самым последним данным Веста
имеет форму дыни с длиной и шириной 584 и 531 км, есть участок
шириной 467 км. Впрочем, видимо, это уже не самые последние дан-
ные, так как в 1996 г. на Весте, когда она была в великом проти-
востоянии с Землёй, в космический телескоп "Хаббл" открыт кратер
глубиной 13 км и диаметром 460 км [Базальтовые ахондриты с Весты,
1998].
Периоды обращения вокруг оси других астероидов тоже известны,
хотя детали на их поверхности не видны. Тем не менее, астероиды
закономерно меняют свой блеск, так как не идеально шарообразны,
что помогает определить длину суток. Характерен период обращения
вокруг оси от 4 до 20 часов. Для Цереры он составляет 9 часов,
для Паллады - 7,8 часов, для Юноны - 7,2 часа, для Иды - 4,6 ча-
сов, для Икара - 2,3 часа [Сурдин, 1998б].
Найден астероид 1998 KY26, совершающий оборот вокруг оси за
10,7 минуты [Астероид - чемпион вращения, 2000]. Он открыт 1 июня
1998 г. перед прохождением вблизи Земли в 2,1 раза дальше Луны.
Если бы он не был монолитен, то разлетелся бы под действием цент-
робежной силы.
Недавно выяснилось, что существуют двойные астероиды. По-види-
мому парны близкие к Земле астероиды Касталия (N 4769) и Тутатис
(N 4179). У них двойная периодичность изменения блеска (от враще-
ния вокруг оси и от затмений спутником). Причём, не исключено,
что это контактные астероиды - трущиеся друг об друга камни [Пар-
ные астероиды - не редкость, 1994; Cурдин, 1998б].
По данным станции "Галилео", прошедшей в 1993 г. вблизи асте-
роида Иды по пути к Юпитеру, у этого астероида диаметром 56 км
(58 х 23) обнаружен спутник Дактиль диаметром 1-1,5 км в 100 км
от основного астероида [У астероида - своя "луна"! 1995; Знакомс-
тво с Идой продолжается, 1995]. На Иде видны детали размером до
35 м [Изучается астероид Ида, 1994].
Совсем недавно спутник открыт и у астероида 3671 (Дионис).
Этот астероид из группы Аполлона сближается с Землёй один раз в
13 лет, а потом уходит на окраины Солнечной системы. В июле 1997
г. он прошёл "всего" в 17 миллионах километров, и на фоне измене-
ния блеска в 2,7 часа был замечен также период в 1,155 суток (пе-
риод с которым спутник проходил по диску основного тела и отбра-
сывал тень). Размер Диониса - 1 км, спутника - несколько десятков
метров [Открыт второй астероид с собственным спутником, 1998;
Сурдин, 1998б]. У астероида Евгения открыт спутник Маленький
Принц. Размеры этих тел - 214 и 13 км в поперечнике. А астероид
Антиопа оказался двойным: из пары примерно равных тел. В 2000 г.
открыт спутник и у астероида Пулково ["Двойняшки"..., 2001].
В 2001 г. при изучении 300 астероидов наличие спутников было
установлено у 6 из них, т.е. не менее 2% астероидов парные. К
числу их принадлежат и давно известные Сильвия и Каллиопа. Из не-
давно открытых близких к Земле астероидов парным оказался астеро-
ид 2000 DP 107 [Двойной астероид..., 2003]. Обобщая публикации по
двойным астероидам, можно утверждать, что уже сейчас [2002] из-
вестно не менее 10 таких систем, и число их будет стремительно
расти [Ю.Н.]. В 2005 г. у Сильвии был открыт второй спутник. Зна-
чит, астероиды могут быть тройными [Первый тройной астероид,
2005]. Столкновением с такими астероидами можно объяснить наличие
на Луне парных, тройных и т.д. метеоритных кратеров.
В 1991 г. станция "Галилео" сближалась с астероидом Гаспрой и
обнаружила у неё магнитное поле! Причём по мощности оно сходно с
земным! Объяснить это явление трудно. Гаспра имеет поперечник
всего 14 км [Гигантский магнит в космосе, 1993] или 19 х 12 х 11
км [Сурдин, 1998б].
С астероидом сближалась также американская станция NEAR. 26
июня 1997 г. она прошла в 1200 км от Матильды (большая полуось -
2,647 а.е., эксцентриситет - 0,23). Матильда - тёмный астероид,
характерный для внешней части пояса (тип С). Отражает только 4%
света. 50 х 53 х 57 куб.км. Удалось сфотографировать 60% поверх-
ности с минимальным размером видимых деталей в 500 м. Обнаружено
5 кратеров диаметром более 20 км, причём один их них - 30 км.
Раньше не находили кратеров более 1/3 диаметра тела, и считалось,
что удар большей силы раскалывает тело. Причину прочности астеро-
ида удалось выяснить, исходя из его влияния на станцию. Он изме-
нил её орбиту, и по этому изменению была определена масса Матиль-
ды. По массе и видимому объёму была определена плотность, оказав-
шаяся 1,3 г/куб.см. Это означает, что вещество сильно пористое:
не менее половины объёма - пустота. В пористых материалах ударные
волны затихают быстрее [Базилевский, 1997б].
В конце 1998 - начале 1999 г. станция NEAR должна была стать
спутником Эроса, но промахнулась; она стала спутником этого асте-
роида только в 2000 г., а потом была посажена на него [Сурдин,
1998б; информационные телепередачи]. Ещё при первом проходе вбли-
зи Эроса было выяснено, что астероид вытянут на 40 км, и плот-
ность его составляет 2,3 г/куб.см. Это означает, что он либо пол-
ностью сплошной, либо частично разрушенный, а не скопление облом-
ков, как Матильда [Астероид Эрос, 2000].
Пролёт аппарата "Розетта" вблизи астероида Мимистробель плани-
руется в 2006 г., а вблизи Шипки - в 2008 г. [Сурдин, 1998б].
В 1999 г. американский аппарат "Deep Spase-1" ("Глубокий кос-
мос-1"), запущенный 1 ноября 1998 г., подошёл к астероиду Брайль
[Астероид - "дитя" астероида, 2000]. Астероид открыт в 1992 г. и
назван в честь французского изобретателя алфавита для слепых.
Сблизиться удалось на 10-15 км - рекордно малое расстояние для
малых планет. По-видимому, Брайль - осколок Весты. В следующем
тысячелетии возможно максимальное сближение Брайля с Землёй или
даже падение на неё.
Астероид Фаэтон, как выяснилось, летит в потоке метеоров. Зна-
чит, это не настоящий астероид, а ядро бывшей кометы (см. ниже).
Самым дальним астероидом до недавнего времени считался Хирон,
движущийся по вытянутой орбите между Марсом и Ураном и имеющий
диаметр 180 км. Недавно у него открыто истечение газов, и он был
"переведён" в кометы [Хирон: малая планета или комета? 1989; За-
гадочный Хирон, 1996].
Примерно "в тех же краях" вращается не только Хирон. Было из-
вестно ещё 5 подобных тел меньшего размера. Их обобщённо называют
"кентаврами". Всё это астероиды или ядра комет. Хирон считался
крупнейшим из них, но в 1997 г. обнаружен седьмой "кентавр", ко-
торый ярче Хирона. Если он отражает свет одинаково с Хироном, то
должен быть массивнее его [Гигант среди "кентавров", 1998]. Те-
перь считают, что "кентавры" попадают в окрестности Сатурна из
пояса Койпера (второго пояса малых планет за Плутоном), причём
Сатурн, сближаясь с каждым из них раз 10-100 миллионов лет, либо
выбрасывает их за пределы Солнечной системы, либо направляет в
окрестности Земли. В спектре "кентавров" красная составляющая
больше, чем у других астероидов, что, как считается, говорит о
наличии сверху органического вещества (углеводородов и т.п.).
Высказано предположение, что соединения углерода и азота могли
попадать на Землю при падении на неё "кентавров" [Загадочный Хи-
рон, 1996; Источник жизни - красные кентавры? 1998]. Имеется на
"кентаврах" и водяной лёд [Водяной лёд на кентавре Хирон, 2001].
После исследований Лагерквиста известно около 400 "троянцев",
и у одного из них и был открыт кометный хвост, но этот объект по-
том оказался, хоть и на астероидной орбите, но не "троянцем"
["Комета-астероид", 1998].
В общем, грань между кометами и астероидами теперь не выглядит
такой чёткой, как казалось раньше. Открыты объекты с хвостом на
астероидных орбитах и бесхвостые объекты на вытянутых кометных
орбитах [Астероид - бывшая комета, 1997; "Комета-астероид",
1998]. Астероиды, как и кометы имеют связь с космической пылью:
пылевые полосы были открыты над и под поясом астероидов [Хэбинг,
Нейгебауэр, 1985].
Примерно 3,9 миллиарда лет назад произошла существенная пе-
рестройка пояса астероидов в связи с гипотетическим резким удале-
нием от Солнца всех четырёх планет-гигантов [Вибе, 2009б]. В это
время и чуть позднее (3,8-3,9 миллиарда лет назад), по результа-
там изучения доставленных на Землю лунных пород, происходила ин-
тенсивная метеоритная бомбардировка Луны. Луну бомбили кометы,
сорвавшиеся с орбит на периферии планетной системы. Часть комет,
заброшенных внутрь Солнечной системы, нашла пристанище в Главном
поясе астероидов. Поэтому астероиды такие разные: во внешнем поя-
се преобладают ледяные глыбы, во внутреннем - глыбы магматическо-
го происхождения [Вибе, 2009б].
КАТАЛОГ СВЕДЕНИЙ О НЕКОТОРЫХ НАИБОЛЕЕ ИЗВЕСТНЫХ АСТЕРОИДАХ
АДОНИС - один из немногих астероидов, подходящих к Солнцу поч-
ти столь же близко, как Меркурий; один из самых маленьких извест-
ных астероидов. Открыт бельгийцем Э.Дельпортом в 1936 г (первым
из подобных объектов) [СЭС, 1981]. Эксцентриситет - 0,78. Отходит
от Солнца на 3,5 а.е., подходит - на 0,44 а.е. Диаметр не превы-
шает 1 км. После открытия сразу же утерян [Марков, 1955]. Период
- 2,76 года. Может подходить к Земле на 2 млн. км [СЭС, 1981].
АЛЬБЕРТ (N719) - открытый в 1911 г. и потом потерянный астеро-
ид. Вторично открыт только в 2000 г. при инвентаризации астерои-
дов, угрожающих Земле. Период обращения вокруг Солнца - 4,28 зем-
ных года. Раз в 30 лет сближается с Землёй [Сурдин, 2006а].
АМУР (N 1221) - астероид, который может приближаться к Земле
на 15 млн. км, т.е. ближе ранее открытого Эроса. Открыт 12 марта
1932 г. [Марков, 1955] Э.Дельпортом из Бельгии [СЭС, 1981]. Вра-
щается по сильно вытянутой орбите с расстоянием от Солнца от 1,06
до 2,78 а.е. Период - 2,67 года. Поперечник - порядка 1 км [СЭС,
1981]. По нему называется группа астероидов между Марсом и Зем-
лёй.
АННЕФРАНК (N5535) - астероид, мимо которого в ноябре 2002 г.
прошёл американский зонд "Stardust" ("Звёздная пыль"). Назван в
честь еврейской девочки Анны Франк, которая вела дневник в
1942-1944 гг. в Амстердаме и погибла в 1945 г. в немецком концла-
гере. Станция прошла в 3300 км от астероида и получила его изоб-
ражение (контуры), что позволило определить форму, размер и отра-
жательную способность. Выяснилось, что астероид имеет в попереч-
нике 6 км (т.е. он больше и темнее, чем считалось) [Сурдин,
2006в].
АНТИОПА - пара примерно равных по размеру обломков, вращающих-
ся вокруг общего центра масс на расстоянии 170 км. До недавнего
времени считались единым 120-километровым астероидом ["Двойняш-
ки"..., 2001].
АПОЛЛОН - астероид, который может подходить к Земле чуть ближе
13 млн.км (0,1 а.е.), т.е. ближе ранее открытых Эроса и Амура.
Бывает внутри орбит Марса, Земли и Венеры. Открыт К.Рейнмутом из
Германии [СЭС, 1981] 24 апреля 1932 г. и вслед за этим утерян
[Марков, 1955]. Расстояние от Солнца изменяется от 0,65 до 2,33
а.е. Период - 1,81 года [СЭС, 1981]. По нему называется вся груп-
па астероидов, пересекающих орбиту Земли (имеются ввиду проекции
орбит на плоскость эклиптики).
АСТЕРОИД N 3753 - движется по подковообразной орбите относи-
тельно Земли и в резонансе 1:1 с ней (см. выше). Пересекал орбиту
Марса. В далёком будущем может упасть на Венеру.
АСТЕРОИД 1998 KY26 совершает оборот вокруг оси за 10,7 минуты
[Астероид - чемпион вращения, 2000]. Открыт 1 июня 1998 г. перед
прохождением вблизи Земли в 2,1 раза дальше Луны. Если бы не был
монолитен, то разлетелся бы под действием центробежной силы.
АСТРЕЯ - астероид, открытый пятым. Открыт отставным почтовым
чиновником Карлом Людвигом Генке из немецкого города Дрездена,
что произошло в 1845 г. через 38 лет после открытия предыдущего
астероида.
АТОН - астероид с орбитой внутри орбиты Земли, по нему (как и
по Афине) называется соответствующая группа астероидов.
АФИНА - астероид с орбитой внутри орбиты Земли, по нему (как и
по Атону) называется соответствующая группа астероидов.
БРАЙЛЬ - близкий к Земле маленький астероид, к которому в 1999
г. подошёл американский аппарат "Deep Spase-1" ("Глубокий кос-
мос-1"), запущенный 1 ноября 1998 г. [Астероид - "дитя" астерои-
да, 2000]. Открыт в 1992 г. и назван в честь французского изобре-
тателя алфавита для слепых. Обращается по вытянутой орбите за
пределами земной орбиты, но иногда сближается с Землёй. В следую-
щем тысячелетии возможно максимальное сближение Брайля с Землёй
или даже падение на неё. В 1999 г. сблизиться с астероидом уда-
лось на 10-15 км - рекордно малое расстояние для малых планет.
Протяжённость астероида - 2 км. Возможно, Брайль - осколок Весты,
выбитый при столкновении с другим астероидом, так как полосы пог-
лощения Брайля и Весты полностью совпадают.
БРУЦИЯ (N323) - первый астероид, открытый на фотопластинке.
Найден в 1889 г. Максом Вольфом. Всего Вольфом обнаружено 577 ас-
тероидов [Сурдин, 2006а].
ВЕСТА - открытый четвёртым [Марков, 1955], третий по размеру,
но, тем не менее, самый яркий астероид [Марков, 1955]; единствен-
ный астероид, на котором при наблюдении из околоземного прост-
ранства были замечены детали. Может быть 6-й звёздной величины, и
тогда заметен невооружённым глазом, что для других дальних асте-
роидов невозможно. Веста открыта в 1807 г. немецким исследовате-
лем В.Ольберсом [Марков, 1955; СЭС, 1981]. Максимальный угловой
размер - 0,53 секунды; диаметр - 386 км, звёздная величина в
среднем противостоянии - 6,5; альбедо - 0,48; коэффициент фазы -
0,022 [Марков, 1955]. По более поздним данным средний диаметр
составляет 526 км [Сурдин, 1998б]. Веста имеет форму дыни с дли-
ной и шириной 584 и 531 км, есть участок шириной 467 км. Очень
светлый астероид [Купер, Хенбест, 1998]. Расстояние от Солнца ме-
няется в пределах от 2,2 до 2,6 а.е. [СЭС, 1981]. Эксцентриситет
0,0895 [Сурдин, 2006а]. Относительно недавно на Весте методом
суммирования яркости разглядели детали и по ним определили период
её обращения вокруг оси - 5 часов 20,5 минут. В 1996 г., когда
Веста была в великом противостоянии с Землёй, в космический те-
лескоп "Хаббл" открыт кратер глубиной 13 км и диаметром 460 км
[Базальтовые ахондриты с Весты, 1998]. Есть предположение, что
при образовании этого кратера было выбито много вещества, и один
из осколков - астероид Брайль [Астероид - "дитя" астероида,
2000]. На июнь 2006 г. был назначен запуск американского зонда
"Dawn" ("Заря") к Весте и Церере. До астероидов он должен дойти в
следующем десятилетии и в течение года обращаться вокруг них [Пу-
ти к астероидам, 2004]. Полёт этой станции начался 27 сентября
2007 г. У Весты станция должна оказаться в 2011 г. В течение 7
месяцев будут произведены фотографирование и спектрометрирование
поверхности астероида, измерение гравитационного поля (что, может
быть, приведёт к открытию железного ядра). Ионный двигатель стан-
ции работает на ксеноне, которого нужно в 10 раз меньше, чем
обычного топлива [Началась экспедиция к астероидам, 2007].
ВЛАДИЛЕНА - астероид N 852, назван в честь В.И.Ленина [Марков,
1955]. Открыт С.И.Белявским (Симеиз) в 1916 г., получил название
в 1924 г. Диаметр около 10 км. Расстояние от Солнца меняется от
1,3 до 3,5 а.е. [СЭС, 1981].
ГАСПРА - астероид, у которого в 1991 г. станция "Галилео" об-
наружила магнитное поле, сходное по мощности с земным! Объяснить
это явление трудно. Гаспра имеет поперечник всего 14 км [Гигант-
ский магнит в космосе, 1993] или 19 х 12 х 11 км [Сурдин, 1998б].
Светлый астероид, характерный для внутренней части пояса (тип S)
[Базилевский, 1997б]. Гаспра - это также посёлок на юге Крыма.
ГЕБА - астероид, открытый шестым. Открыт в 1847 г. Генке (см.
Астрея).
ГЕОГРАФ - маленький астероид, иногда сближающийся с Землёй.
ГЕРМЕС - маленький астероид, открытый 28 октября 1937 г. в не-
посредственной близости от Земли немецким исследователем К.Рейн-
мутом (K.Reinmuth) и потом "утерянный". За сутки после открытия
пересёк четверть небесного свода, через двое суток (в 8 часов 30
октября) сблизился с Землёй на 580 000 км, т.е. был только в пол-
тора раза дальше Луны. Прошёл в 200 000 км от Луны. Диаметр, как
сперва считали, порядка 1 км (чуть больше ранее открытого Адони-
са). Достигал 9-й звёздной величины, т.е. всё равно не был виден
простым глазом и светил в 15 раз слабее наиболее слабых видимых
звёзд [Марков, 1955]. Расстояние от Солнца колеблется в пределах
от 0,7 до 1,9 а.е. [СЭС, 1981]. 15 октября 2003 г. этот астероид
опять был обнаружен вблизи Земли. Его заметил Б.Скифф (B.Skiff) -
сотрудник Ловелловской обсерватории во Флагстаффе в штате Аризо-
на. Время появления астероида было предсказано немецкими учёными
Шмаделем и Шубартом, но американский астроном этого не знал. За
66 лет астероид успел расколоться на два тела размером 300 и 450
м [Астероид вернулся! 2004]. Обнаружение произошло за сутки до
максимального сближения с Землёй [информационная телепередача].
ГИДАЛЬГО (N 944) - астероид с особенно большими наклоном орби-
ты и периодом вращения вокруг Солнца. Открыт Бааде (Германия) 31
октября 1920 г. Средний наклон орбит астероидов составляет 9,5
градуса, а у этого - 42,5 градуса. Среднее расстояние от Солнца
больше, чем у Юпитера, - 5,8 а.е. Очень вытянутая орбита, и мак-
симальное удаление от Солнца - 9,7 а.е., т.е. почти как у Сатур-
на; минимальное - 1,9 а.е. Год длится 13,7 земных лет [Марков,
1955; СЭС, 1981].
ГОЛЕВКА (N6489) - близкоземельный астероид, изученный междуна-
родной группой астрономов (с использованием радиолокации, Обсер-
ватория Аресибо). Диаметр около 530 м. Сближения с землёй в 1991,
1995, 1999 и потом только в 2046. Определены форма, скорость вра-
щения вокруг оси, центр масс. Построено чёткое изображение. Впер-
вые для астероида подтверждён эффект Ярковского (негравитационное
ускорение под воздействием солнечного излучения, которое сперва
поглощается, а потом переизлучается с ночной стороны планеты в
инфракрасной области спектра). Эффект Ярковского смещает направ-
ление главной оси орбиты. За счёт него астероиды выходят из глав-
ного пояса астероидов, попадают в область гравитационного резо-
нанса и могут сталкиваться с планетами. Данный астероид из-за
этого эффекта (за год?) смещается на 15 км [Взглянуть на астероид
по-новому, 2004].
"ГРЕКИ" - группа астероидов, которые движутся по орбите Юпите-
ра впереди него и составляют с ним примерно равносторонний треу-
гольник (Агамемнон, Ахилл, Аякс, Диомед, Нестор, Одиссей) [Мар-
ков, 1955].
ДАКТИЛЬ - спутник Иды (см.).
ДИОНИС (N 3671) - однокилометровый астероид из группы Аполлона
со спутником в несколько десятков метров. Сближается с Землёй
один раз в 13 лет, а потом уходит на окраины Солнечной системы. В
июле 1997 г. прошёл в 17 млн. км от нас, и на фоне изменения
блеска в 2,7 часа был замечен также период в 1,155 суток, что оз-
начало наличие спутника [Открыт второй астероид с собственным
спутником, 1998; Сурдин, 1998б].
ЕВГЕНИЯ - астероид поперечником 214 км, обладает спутником Ма-
ленький Принц поперечником 13 км ["Двойняшки"..., 2001].
ИДА - астероид, у которого первым был открыт спутник. По дан-
ным станции "Галилео" (1993 г.) у Иды диаметром до 56 км (или 58
х 23) есть спутник Дактиль диаметром 1-1,5 км в 100 км от основ-
ного тела [У астероида - своя "луна"! 1995; Знакомство с Идой
продолжается, 1995]. На снимках Иды видны детали размером до 35 м
[Изучается астероид Ида, 1994]. Сутки на Иде длятся 4,6 часов
[Сурдин, 1998б]. Светлый астероид, характерный для внутренней
части пояса (тип S) [Базилевский, 1997б]. Ида - член семейства
астероидов с близкими орбитами; семейство возникло при столкнове-
нии родительского тела с другим, а Дактиль - один из мелких об-
ломков ["Двойняшки"..., 2001].
ИКАР (ИКАРУС, N 1566) - астероид, который подходит к Солнцу
ближе, чем Меркурий; единственный или, по крайней мере, первым
открытый астероид такого рода. Обнаружен В.Бааде (США) в 1949 г
[СЭС, 1981]. Обладает очень вытянутой орбитой; эксцентриситет -
0,83. Бывает в 0,19 а.е. от Солнца (в 29 млн. км) и при этом дол-
жен нагреваться до 400 градусов Цельсия [Марков, 1955]. По друго-
му источнику [СЭС, 1981], может подходить к Солнцу на 0,185 а.е.
(28 млн. км, вдвое ближе Меркурия) и удаляться на 1,985 а.е. К
Земле может подходить на 7 млн.км. [Марков, 1955]. Сутки длятся
2,3 часа [Сурдин, 1998б], год - 409 земных суток [СЭС, 1981].
ИРИДА - астероид, открытый седьмым. Открыт в 1847 г. американ-
цем Дж. Э. Хемдом. Позднее и независимо - англичанином Д.Хиндом
[Сурдин, 2006а].
КАЛЛИОПА (N22) - двойной астероид [Двойной астероид..., 2003].
КАСТАЛИЯ (N 4769) - маленький астероид, иногда сближающийся с
Землёй. По-видимому парный, т.к. имеет двойную периодичность из-
менения блеска (от вращения вокруг оси и от затмений спутником).
Возможно, контактный (трущиеся друг об друга камни) [Парные асте-
роиды - не редкость, 1994; Cурдин, 1998б].
КАРИН - самый крупный астероид недавно возникшей группы из 39
астероидов, входящих в семейство Корониса (см.). Диаметр наиболее
крупных тел - 19 и 14 км, остальных - от 7 до 2 км. Изучив движе-
ние 13 астероидов данной группы, американские учёные обнаружили,
что 5,8 миллионов лет назад их пути пересеклись в одной и той же
точке. Это первая и пока единственная группа, для которой удалось
выяснить время возникновения. Она возникла при столкновении 25- и
3-километрового астероидов на скорости 5 км/с, причём большой ас-
тероид был изначально пронизан трещинами [Недавняя катастрофа в
поясе астероидов, 2002].
КЛЕОПАТРА (N216) - крупный астероид между Марсом и Юпитером,
который примечателен нерегулярной переменной яркостью. В 1999 г.
американцами проведено его радиолокационное изучение. Выяснилось,
что размеры астероида - 217 х 94 х 81 куб.км (возможная ошибка
25%), а по форме он напоминает гантель с перемычкой длиной в 100
км. Сутки - 5,39 часа. Астероид железо-никелевый. Вероятно, об-
ломки, возникшие при столкновении, вновь соединились [Тонка ли
"талия" у Клеопатры? 2001].
КОРОНИС - наиболее крупный астероид семейства, образовавшегося
около миллиарда лет назад в результате столкновения. В составе
семейства имеется молодая группа Карина (см.).
КСАНФОМАЛИТИЯ (Xanthomalitia) (N7394) - примерно 20-километро-
вый в диаметре астероид между Марсом и Юпитером, но чуть ближе к
Юпитеру. Открыт на Крымской астрофизической обсерватории. Интере-
сен, в основном, только для автора этого текста, так как он при-
сутствовал на докладе крымского астронома Николая Степановича
Черных (Ин-т космич. проблем, 8.09.2003), который преподнёс доку-
менты об этом астероиде (что-то вроде диплома) российскому астро-
ному Леониду Васильевичу Ксанфомалити, исследователю планетных
систем. Были также шутки по поводу того, что астероид в честь
скульптора Церетели имеет в диаметре всего 4 км.
ЛЮТЕЦИЯ - наиболее крупный астероид, с которым к 2010 г. сбли-
зился искусственный космический аппарат (американский?). Диаметр
астероида - примерно 100 км. Сфотографированы кратеры и другие
детали поверхности [информационная радиопередача 10.07.2010 г.].
МАЛЕНЬКИЙ ПРИНЦ - спутник Евгении (см.).
МАТИЛЬДА - астероид, с которым сближалась американская станция
NEAR. 26 июня 1997 г. она прошла в 1200 км. Выяснилось, что Ма-
тильда - тёмный астероид, характерный для внешней части пояса
(тип С). Отражает только 4% света. 50 х 53 х 57 км. Удалось сфо-
тографировать 60% поверхности с минимальным размером видимых де-
талей в 500 м. Обнаружено 5 кратеров диаметром более 20 км, при-
чём один их них - 30 км. Раньше не находили кратеров более 1/3
диаметра тела, и считалось, что удар большей силы раскалывает те-
ло. Причину прочности астероида удалось выяснить, исходя из его
влияния на станцию. Он изменил её орбиту, и по этому изменению
была определена масса Матильды. По массе и видимому объёму была
определена плотность, оказавшаяся 1,3 г/куб.см. Это означает, что
вещество сильно пористое: не менее половины объёма - пустота. В
пористых материалах ударные волны затихают быстрее [Базилевский,
1997б]. Большая полуось - 2,647 а.е., эксцентриситет - 0,23.
МИМИСТРОБЕЛЬ - астероид, вблизи которого в 2006 г. планируется
пролёт аппарата "Розетта" [Сурдин, 1998б].
МОСКВА - астероид, названный в честь Московской обсерватории
[Марков, 1955] и в честь города.
ПАЛЛАДА - второй по размеру и вторым открытый астероид. Обна-
ружена в начале 1802 г. немецким исследователем В.Ольберсом [Мар-
ков, 1955]. Максимальный угловой размер - 0,68 секунды; диаметр -
489 км, звёздная величина в среднем противостоянии - 8,0; альбедо
- 0,13; коэффициент фазы - 0,038 [Марков, 1955]. По более поздним
данным диаметр составляет 538 км [Сурдин, 1998б]. Сутки длятся
7,8 часов [Сурдин, 1998б]. Расстояние от Солнца изменяется от
2,13 до 3,4 а.е. [СЭС, 1981]. Эксцентриситет 0,2299 [Сурдин,
2006а].
ПАТРОКЛ - наибольший из астероидов на орбите Юпитера (см.
"греки" и "троянцы"), имеет диаметр 272 км [СЭС, 1981]. Вероятно,
4-5-й по размеру астероид, но виден значительно хуже четвёрки ас-
тероидов, открытых первыми, т.к. очень удалён от Земли.
ПСИХЕЯ - астероид из почти чистого железа, 260 км в длину [Ку-
пер, Хенбест, 1998].
СИЛЬВИЯ (N87) - крупный тройной астероид [Двойной астероид...,
2003; Первый тройной астероид, 2005]. Сильвия открыта 16 мая 1866
г. Н.Потсоном на Мадрасской обсерватории в Индии. В 2001 г. у неё
нашли спутник, после чего началось подробное изучение этой систе-
мы тел, что привело к открытию в 2005 г. группой Маркиса второго
спутника, более близкого к основному телу. Сильвия находится в
основном астероидном поясе в 3,5 а.е. от Солнца и представляет
собой бугристую "картофелину" 380 х 260 х 230 км. Это один из
крупнейших астероидов. Оборот вокруг оси она делает за 5 часов 11
минут. Близкий спутник имеет поперечник 7 км и вращается в 710 км
от Сильвии. Далёкий спутник достигает в поперечнике 18 км и уда-
лён на 1360 км. Орбитальные периоды этих тел составляют 33 и 87,6
часов. Они вращаются в одной плоскости и в одном направлении.
Наблюдения за спутниками позволили вычислить массу и плотность
Сильвии. Она только на 20% плотнее воды. Наверное, это механичес-
ки не связанные между собой обломки разрушившегося от удара тела,
и тогда Сильвия на 60% может состоять из пустоты. Спутники, веро-
ятно, имеют такое же происхождение, что и эти обломки. Сильвия
названа в честь мифической матери основателей Рима. По предложе-
нию Маркиса спутники названы Ромулом и Ремом [Первый тройной ас-
тероид, 2005].
"ТРОЯНЦЫ" - группа астероидов, которые движутся по орбите Юпи-
тера позади него и составляют с ним примерно равносторонний треу-
гольник (Анхиз, Гектор, Приам, Эней) [Марков, 1955].
ТУТАТИС (N 4179) - маленький астероид, иногда сближающийся с
Землёй. По-видимому парный, т.к. имеет двойную периодичность из-
менения блеска (от вращения вокруг оси и от затмений спутником).
Возможно, контактный (трущиеся друг об друга камни) [Парные асте-
роиды - не редкость, 1994; Cурдин, 1998б].
ФАЭТОН (3200) - астероид, летящий в потоке метеоров (Гемени-
ды), т.е. ядро бывшей кометы. Диаметр 6 км. Открыт в 1983 г. при
помощи инфракрасного спутника "IRAS". Движется по вытянутой орби-
те, пересекает орбиту Земли и приближается к Солнцу на 0,14 а.е.,
т.е. в 2 раза ближе, чем Меркурий. Гемениды - ежегодный метеорный
поток с радиантом около звезды Кастор, наблюдается с 6 по 17 де-
кабря, максимум 13 декабря, метеоры появляются примерно раз в ми-
нуту.
ФЕМИДА - сравнительно яркий астероид семейства со средним
расстоянием 3,16 а.е. от Солнца [Марков, 1955].
ФЛОРА - сравнительно яркий астероид семейства со средним расс-
тоянием 2,25 а.е. от Солнца [Марков, 1955]. Открыт восьмым. Отк-
рыт в 1847 г. американцем Дж. Э. Хемдом. Позднее и независимо -
англичанином Д.Хиндом [Сурдин, 2006а].
ХАТХОР - маленький астероид, иногда сближающийся с Землёй.
ХИРОН - астероид, считавшийся до недавнего времени самым даль-
ним (главный представитель "кентавров"), а теперь "переведённый"
в кометы, т.к. у него открыто истечение газов. Движется по вытя-
нутой орбите между Марсом и Ураном. Диаметр - 180 км [Хирон: ма-
лая планета или комета? 1989; Загадочный Хирон, 1996]. Второй по
яркости (и по размеру) среди "кентавров". В спектре красная сос-
тавляющая больше, чем у других астероидов, что, говорит о наличии
сверху углеводородов и других органических веществ [Загадочный
Хирон, 1996]. Имеется и водяной лёд [Водяной лёд на кентавре Хи-
рон, 2001].
ЦЕРЕРА - самый большой и первым открытый астероид (астероид N
1). Открыта 1 января 1801 г. Джузеппе Пиацци из итальянского го-
рода Палермо в виде перемещающейся звёздочки 7-8-й величины (Пи-
ацци записал, что открыл "нечто получше, чем простая комета").
Название дано Карлом Фридрихом Гауссом, вычислившим орбиту [200
лет изучения астероидов, 2001]. Находится в среднем в 2,8 а.е. от
Солнца [Марков, 1955], изменяя расстояние до него от 2,55 до 3,05
а.е. [СЭС, 1981]. Эксцентриситет 0,0789 [Сурдин, 2006а]. Макси-
мальный угловой размер - 7,06 секунды; диаметр - 767 км, звёздная
величина в среднем противостоянии - 7,4; альбедо - 0,10; коэффи-
циент фазы - 0,048 [Марков, 1955]. По более поздним данным диа-
метр составляет 974 км [Сурдин, 1998б], или 968 на 932 [Дета-
ли..., 2002], или 950 км [Началась экспедиция к астероидам,
2007], т.е. в полтора раза больше, чем от Москвы до Петербурга.
Сутки длятся 9 часов [Сурдин, 1998б]. Покрыта углистой горной по-
родой, тёмная [Купер, Хенбест, 1998]. По другим данным, покрыта
слоем водяного льда толщиной от 60 до 120 км [Началась экспедиция
к астероидам, 2007]. В начале XXI в. благодаря космическому те-
лескопу "Хаббл" на Церере впервые удалось разглядеть детали по-
верхности: одно тёмное образование поперечником 250 км, которому
предлагается присвоить имя Джузеппе Пиацци [Детали..., 2002]. На
июнь 2006 г. был назначен запуск американского зонда "Dawn" ("За-
ря") к Весте и Церере [Пути к астероидам, 2004], но он стартовал
27 сентября 2007 г. До Цереры он должен дойти в 2015 г. [Началась
экспедиция к астероидам, 2007].
ШИПКА - астероид, вблизи которого в 2008 г. планируется пролёт
аппарата "Розетта" [Сурдин, 1998б].
ЭРОС (ЭРОТ, N 433) - первый по времени открытия астероид с ор-
битой частично внутри орбиты Марса и первый астероид, названный
мужским именем. Обладает крайне неправильной формой при среднем
диаметре 33 км [Марков, 1955]. Длина - 44 км [200 лет изучения
астероидов, 2001]. Позднее приводились следующие параметры: ли-
нейные размеры - 34х11х11 куб.км, масса - 6,687*10 в 12-й степени
тонн, плотность - 2,7 г/куб.см, период вращения - 5 часов 16 ми-
нут, вторая космическая скорость для разных участков от 3 до 17
м/с, кратерировано 80% поверхности, пористость 20-30% [Вибе,
2001г]. Открыт в 1898 г. немецким исследователем Г.Виттом, и с
этих пор чем-либо замечательным малым планетам дают мужские имена
[Марков, 1955; СЭС, 1981]. В момент открытия за сутки перемещался
на величину видимого лунного диаметра. Может подходить к Земле на
23 млн.км, т.е. ближе Марса и Венеры. Это позволило в 1901 и 1930
гг. точно определить его параллакс и уточнить величину астрономи-
ческой единицы - среднего расстояния от Земли до Солнца [Марков,
1955]. Год в 1,76 раза длиннее земного. Расстояние от Солнца ме-
няется от 1,1 до 1,8 а.е. [СЭС, 1981]. Эрос характеризуется инте-
ресными колебаниями блеска: иногда меняет его за 1 час в 4 раза,
а иногда почти не меняет. Это говорило о вытянутости или даже
сдвоенности. Предполагалось, что его размеры - 7 х 16 х 35 км, но
он оказался чуть больше [Марков, 1955]. В 17 февраля 1996 г. к
Эросу была направлена американская станция NEAR, которая в конце
1998 - начале 1999 г. должна была стать спутником Эроса, но про-
махнулась (не затормозила из-за сбоя в програмном управлении) и
стала спутником только 14 февраля 2000 г., а 12 февраля 2001 г.
была мягко посажена на Эрос, причём сигналы от неё продолжали
поступать ещё более двух недель [Сурдин, 1998б; Странности топог-
рафии Эроса, 2002; информационные телепередачи]. Станция не была
конструктивно подготовлена для этой посадки. После удара она один
раз подпрыгнула и застыла на боку, опираясь на две панели солнеч-
ных батарей. Тем не менее, посадка удалась, и на Эросе был вклю-
чён спектрометр, регистрирующий гамма-лучи, что дополнило данные,
собранные на орбите. Правда, сфотографировать что-либо после по-
садки не удалось, т.к. объективы телекамер оказались на одном
уровне с поверхностью тела, но последние фотографии при подлёте к
Эросу оказались очень хорошими и интересными. Тогда за 3 часа
спуска, который производился со скоростью 1,5 м/с, было передано
69 изображений, причём последние - с высоты 125 м [Вибе, 2001г].
А всего за год работы станции получено 160 тысяч высококачествен-
ных снимков Эроса [Астероид Эрос, 2000]. С орбиты - 150 тысяч,
причём станция сближалась с астероидом на 5 км. Кроме того, полу-
чено около миллиона высотных параметров [Вибе, 2001г]. Ещё при
первом проходе выяснено, что астероид вытянут примерно на 40 км,
и плотность его составляет 2,3 г/куб.см. Это означает, что он ли-
бо полностью сплошной, либо частично разрушенный, а не скопление
обломков, как Матильда [Астероид Эрос, 2000]. При втором подходе
выяснилось, что на поверхности Эроса (1125 кв.км) имеется 6700
валунов диаметром более 15 м, до 1 миллиона диаметром более 8 м и
бесчисленное множество мелких, причём половина обломков находится
внутри кратера диаметром 7,6 км, который предлагается назвать Шу-
мейкером. Все обломки выброшены из этого относительно молодого
кратера. Удивительно, как не очень массивный Эрос смог удержать
обломки своим притяжением. Есть ещё два крупных кратера (седлооб-
разный Химерос и Психея на вогнутой стороне), но вылетевших из
них валунов нет. Они или разрушены, или погребены реголитом -
пылью. Реголит иногда образует чётко очерченные пылевые "озёра".
Вероятно, пыль "стекла" в углубления с участием электрических сил
(под действием солнечного излучения пылинка днём приобретает за-
ряд, поднимается над поверхностью и перемещается вниз по склону,
а ночью становится обычной пылинкой). Но это явление почему-то не
наблюдалось на других астероидах и Фобосе. Крупных камней непро-
порционально много, и высказано предположение, что из-за астеро-
идных ударов обломки рассортированы по размеру: мелкие провали-
лись [Странности топографии Эроса, 2002]. Кроме того, на поверх-
ности Эроса есть впадины с пологими и крутыми стенками, цепочки
углублений, трещины, системы борозд длиной до нескольких километ-
ров, протяжённые валы высотой до 100 м. Самый длинный вал протя-
нулся на 15 км. Самые крупные валуны достигают в диаметре 100 м.
Несмотря на высокую пористость и обилие трещин, астероид целос-
тен, т.е. не является грудой обломков, связанных только притяже-
нием. Возможно, он представляет собой осколок более крупного ас-
тероида, и некоторые детали рельефа унаследованы от этого роди-
тельского тела. Дифференциации вещества нет. По химическому сос-
таву близок к хондритам [Вибе, 2003г].
ЮНОНА - крупный и открытый третим по счёту астероид. Открыта в
1804 г. Гардингом [Марков, 1955]. Максимальный угловой размер -
0,27 секунды; диаметр - 193 км, звёздная величина в среднем про-
тивостоянии - 8,7; альбедо - 0,22; коэффициент фазы - 0,030 [Мар-
ков, 1955]. По более поздним данным диаметр составляет 268 км
[Сурдин, 1998б], т.е. чуть меньше, чем у Патрокла (см.). Видимо,
примерно 4-5-й по размеру астероид. Сутки длятся 7,2 часа [Сур-
дин, 1998б]. Большая полуось 2,669 а.е. Эксцентриситет 0,2579
[Сурдин, 2006а].
1950 DA - угрожающий Земле астероид. Средний диаметр - 1,1 км.
Наблюдался в 1950 и 1981 гг. 31 декабря 2000 г. вновь обнаружен,
после чего орбита изучена досконально. 16 марта 2880 г. имеет 1
шанс из 300 столкнуться с Землёй. Энергия столкновения будет при-
мерно в 170 раз превосходить энергию самой мощной из испытанных
термоядерных бомб [Астероид угрожает, 2002].
2000 DP 107 - близкий к Земле маленький двойной астероид. Ор-
бита проходит в 0,045 а.е. от орбиты Земли, т.е. только в 19 раз
дальше Луны. Открыт 29 февраля 2000 г. американскими учёными. В
2001 или 2002 г. детально изучен при помощи радиотелескопов. Диа-
метр основного тела - 800 м, спутника - около 300 м. Растояние
между ними - 2 км. Период обращения - 1,76 суток. Средняя плот-
ность - 1,7 г/куб.см. Суммарная масса - 4,6*10 в 8-й степени тонн
[Двойной астероид вблизи земной орбиты, 2003].
2004 ASI - околоземельный астероид, обнаруженный с 12 на 13
января 2004 г. автоматизированной системой наблюдения. Диаметр -
1 км. Расчёты первоначально показали, что он может столкнуться с
землёй, и тогда выяснилось, что нет инструкции, которая бы указы-
вала, что и при каких условиях нужно делать [Астероид промахнул-
ся, но..., 2005].
ЮПИТЕР
Юпитер, ты сердишься...
Из римской пословицы
Увлекли и забыл,
Что не сдержат семья и Земля -
Лишь присел
На Юпитер в трубу
поглазеть...
Сергей Смайлиев
Как поведенье нервов назову?
Они зубами рвут любой эпитет,
до злата прожигают синеву
и причиняют небесам Юпитер.
Белла Ахмадулина
Юпитер - четвёртое по яркости небесное светило (после Солнца,
Луны и Венеры). Как внешняя планета он хорошо виден на небе, при-
чём обычно вдали от Солнца, чем отличается от несколько более яр-
кой Венеры. В редкие периоды великих противостояний почти столь
же ярок Марс, но он красноват, а Юпитер кажется белым.
Юпитер отстоит от Солнца на 5,20 а.е., то есть находится при-
мерно в 5 раз дальше Земли. От Солнца до него в среднем - 778 330
000 км.
Год на Юпитере длится 11,86 земного года (примерно 12 земных
лет).
Скорость движения вокруг Солнца - 13,06 км/с. В 2 с лишним ра-
за медленней, чем у Земли.
Орбита Юпитера почти круговая (эксцентриситет - 0,048).
Угол наклона орбиты сходен с земным (отличие на 1,3 градуса).
Масса Юпитера - 317,4 земной массы. Это самая массивная плане-
та Солнечной системы (71% массы всех восьми больших планет). Мас-
са столь велика, что в недрах планеты должны быть высокое давле-
ние и высокая температура (по представлениям последних лет - 35
тысяч градусов), а поэтому ядерные реакции должны идти гораздо
энергичнее, чем в недрах Земли, давая дополнительное тепло. Это
тепло ощущается и на периферии планеты, то есть Юпитер не доволь-
ствуется солнечным теплом, а заметно греет себя сам (выделяет в 2
раза больше тепла, чем получает от Солнца). Поэтому говорят, что
Юпитер - полузвезда (звезды отличаются от планет именно большими
массами, а все остальные отличия - это следствия разницы масс).
Если бы Юпитер был ещё в 50 раз массивнее, он бы заметно светился
собственным светом, был бы маленькой звездой, и наша Солнечная
система была бы системой из двух звёзд. Такие системы из несколь-
ких звёзд широко распространены во Вселенной (их, наверное, раз в
пять больше, чем однозвёздных).
Теперь, впрочем, считается, что Юпитер отдаёт, в основном,
своё исходное тепло, то есть он столь велик, что ещё не успел ос-
тыть.
Диаметр Юпитера на экваторе - 11,2 земного. При этом планета
столь сильно сплюснута, что для неё всегда указывают два диамет-
ра: экваториальный - 142 984 км, полярный - 133 708 км (недавние
уточнённые данные). Сплюснутость Юпитера видна в телескоп на
глаз.
Если по массе Юпитер в 317 раз больше Земли, то по объёму - в
1312 раз! Это означает, что он во много раз уступает Земле по
плотности. Средняя плотность Юпитера - 1,33 г/куб.см (земная -
5,5). Юпитер лишь чуть-чуть плотнее воды! И это при огромной мас-
се и большой силе притяжения, стискивающей недра! Причины этого -
изначальный элементный состав (больше лёгких элементов) и, по не-
которым данным, ядерные реакции в недрах, не дающие планете
сжаться.
Из низкой средней плотности следует крайне низкая плотность
периферических слоёв планеты. Это газы, которые ближе к центру
планеты становятся всё гуще и гуще и постепенно переходят в ана-
лог жидкого состояния и аналог металла. Никакой чёткой твёрдой
поверхности у Юпитера нет. Слои бурлят и непрерывно перемешивают-
ся из-за мощных конвективных потоков и взрывов.
Тем не менее, сила тяжести на периферии Юпитера лишь в 2,64
раза превосходит земную (из-за удалённости этой периферии от
центра планеты).
Юпитер, как и другие планеты-гиганты, быстро вращается вокруг
своей оси и делает оборот за 9 часов 55 минут, хотя по объёму
грандиозен. Отсюда следует большая линейная скорость периферийных
частей планеты на экваторе. Сильная сплюснутость у полюсов объяс-
няется именно быстрым вращением.
Ось вращения почти не наклонена к плоскости эклиптики (нет
смены времён года).
Освещённость Солнцем - 1/27 земной.
Температура на верхушках облаков составляет на Юпитере минус
150 градусов Цельсия. О температуре твёрдой поверхности говорить
не имеет смысла.
Диск Юпитера хорошо виден даже в 20-30-кратную подзорную тру-
бу. В несколько более мощный телескоп видно, что Юпитер полосат.
Это в экваториальном направлении чередуются полосы различно окра-
шенных облаков, причём некоторые из них "разбиты" на отдельные
округлые образования (вихри). Полосы и вихри изменчивы. Они вра-
щаются с планетой, но с несколько разной скоростью. Экваториаль-
ные образования делают поворот вокруг планеты за более короткий
срок, чем удалённые от экватора. Юпитер вращается не монолитно, а
как жидкое тело (экватор быстрее). Иначе говоря, имеются зональ-
ные течения атмосферы с различной скоростью. Зоны и видны как по-
лосы. На Юпитере всегда буря.
Уже 300 лет на Юпитере не исчезает один из огромных самопод-
держивающихся вихрей - Красное пятно. Оно лишь чуть побледнело.
Вихрь поддерживается зональными течениями и вращается чуть мед-
ленней остальной планеты: движется по ней на запад и запаздывает
на 1 оборот за 30 лет [Ксанфомалити, 1997]. Диаметр - в 3 раза
больше Земного шара.
В атмосфере нет кислорода и воды. Считалось, что она состоит,
в основном, из метана. Много также аммиака. Позднее выяснилось,
что эти газы есть, но не преобладают.
В середине века были известны 12 спутников Юпитера, теперь -
больше (см. ниже).
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
Первый полёт к Юпитеру совершила американская станция "Пио-
нер-10", которая достигла его окрестностей в декабре 1973 г.,
стартовав в марте 1972 г. Через год там побывал "Пионер-11". По-
лучены фотографии Юпитера и четырёх его основных спутников. Отк-
рыты новые пятна, тепловое излучение планеты, мощные радиационные
пояса и магнитный шлейф до орбиты Сатурна.
В 1979 г. Юпитер изучался американскими станциями "Вояджер-1"
и "Вояджер-2", прошедшими соответственно в 277 500 и 650 000 км
от верхушек облаков [Купер, Хенбест, 1998].
С декабря 1995 г. Юпитер изучался станцией "Галилео", ставшей
его первым искусственным спутником и сбросившей в его атмосферу
зонд. 21 сентября она сама вошла в плотные слои атмосферы этой
планеты [Славный конец "Галилео", 2004].
В 2002-2003 гг. система Юпитера в течение полугода изучалась
аппаратом "Кассини", направлявшимся к Сатурну. На Землю передано
26 тысяч снимков. Станция прошла в 136 радиусах от планеты, и
разрешение тогда составляло 58 км (чуть хуже, чем у предыдущих
аппаратов) ["Cassini"..., 2004].
Теперь считается, что Юпитер - это водородный шар. Только в
самом центре есть небольшое твёрдое ядро из более тяжёлых элемен-
тов (диаметром 28 000 км и температурой около 30 000 градусов
Цельсия). Впрочем, согласно модели Б.Милитцера [Каменное ядро...,
2009], ядро имеет массу от 14 до 18 масс Земли и железо-никелие-
вого "ядрышка", покрытого метановым, аммиачным и водяным льдом.
Далее расположены три водородных слоя: слой металлического водо-
рода (сжатый газообразный водород приобретает черты щелочного ме-
талла и отпускает свой единственный электрон в свободное путе-
шествие между атомами), океан из жидкого водорода (по сути - тоже
сжатый газ), атмосфера с преобладанием газообразного водорода
(окло 90%). В атмосфере много также лёгкого газа гелия (около
10%), а метан и аммиак есть, но их очень мало [Вселенная, 1999].
Водород и гелий - самые распространённые элементы Вселенной, та-
кой состав характерен почти для всех звёзд.
К сказанному можно сделать несколько существенных дополнений.
Согласно Л.В.Ксанфомалити [1997], а точнее по данным Вояджера, по
объёму в составе Юпитера 89% водорода и 11% гелия, по массе - 80%
водорода и 20% гелия. По станции "Галилей" - гелия 24%. Доля ос-
тальных элементов очень мала.
Толщина атмосферы составляет порядка 1000 км, а ниже водород
постепенно переходит в жидкое состояние. Температура этого пере-
ходного слоя составляет примерно 2000 К [Ксанфомалити, 1997].
В юпитерианской тропосфере, по-видимому, имеются слой голубо-
ватых облаков из капелек воды и кристалликов льда, слой тём-
но-оранжевых облаков из гидросульфата аммония и слой белых обла-
ков из кристалликов аммиака. Выше расположена стратосфера [Все-
ленная, 1999]. По другим данным, в атмосфере имеется 5 слоёв об-
лаков (снизу вверх): 1) из капель воды; 2) из кристаллов воды; 3)
из водного раствора аммиака; 4) из сернокислого аммония; 5) из
кристаллов аммиака. Ниже облачного слоя атмосфера прозрачная, го-
рячая и тёмная. Ещё ниже - светло, но свет приходит снизу [Ксан-
фомалити, 1997].
Для понимания химии высоких слоёв атмосферы важен ион плюс H3,
инициирующий ионмолекулярные реакции в разреженных газах [Васи-
ленко, Сурдин, 1997]. Он обнаружен в атмосферах планет-гигантов,
выбросах сверхновой звезды 1987А и в межзвёздных облаках. С его
участием возможны следующие реакции:
H2 + H2 плюс - H3 плюс + H
H3 плюс + X - H2 + XH плюс, где X - любая молекула с большим
сродством к электрону, чем у водорода.
Полярные области Юпитера относительно тихи, хотя близ южного
полюса бывают короткоживущие штормы (вихри). В умеренных областях
иногда наблюдаются вихри в половину Земного шара. Тропические зо-
ны ярки и светлы (есть высокие облака с кристалликами замёрзшего
аммиака). Экваториальный пояс - самый бурный. Южное полушарие
беспокойнее северного. Там на границе экваториального и тропичес-
кого поясов - Красное пятно.
Красное пятно - это ураган, существующий много столетий. На
высоте более 50 км над обычными облаками есть грозовые тучи дли-
ной около 100 км. Скорость ветра - 300 км/час [Юпитер и его спут-
ники: взгляд с "Галилео", 1997]. По другим источникам [Купер,
Хенбест, 1998], столб красных облаков на 8 км превышает остальной
облачный покров, а красный цвет обусловлен выделением фосфора при
химических реакциях. Температура верхней части пятна на несколько
градусов ниже, чем у остальной поверхности облачного слоя. Период
вращения Красного пятна чуть более 6 суток [Ксанфомалити, 1997].
60 лет назад на Юпитере открыты также три белых пятна, образу-
ющих цепочку. Самое большое из них имеет диаметр 9000 км (3/4
земного диаметра). Между пятнами по 70 000 км. С 1994 по 1996 го-
ды расстояние в одном случае сократилось до 20 000 км, так как
первое пятно замедлило своё движение вокруг Юпитера. Впрочем,
слипнуться эти два вихря не могут, так как вращаются в одну и ту
же сторону и при дальнейшем сближении должны оттолкнуться [Что
нового на Юпитере? 1998]. В общем, Юпитер бурлит.
Весь Юпитер полосат. Чередуются на 20 км приподнятые зоны и
заглублённые пояса. Различаются полосы экваториальные, северная и
южная тропические, умеренные и полярные. Зоны и пояса - восходя-
щие и нисходящие потоки. Восходящий поток растекается в две сто-
роны к соседним полосам. Кроме того, зоны и пояса сходны с земны-
ми пассатами, т.е. вещество перемещается в широтном направлении
[Ксанфомалити, 1997]. Ближе к полюсам полосы видны хуже, но зато
имеется множество воронок, взаимодействующих одна с другой ["Cas-
sini"..., 2004]. Значительную часть планеты можно представить как
совокупность цилиндров с разной скоростью вращения, и мы видим их
срезы [Ксанфомалити, 1997].
Из внутренней областей планеты в атмосферу поступает тепловая
энергия, которая влияет на перемещение облаков из замороженного
аммиака и образует эти самые полосы, которые заметны с Земли
[Славный конец "Галилео", 2004]. Приход тепла из недр в 1,9 раза
превосходит поступление солнечной энергии [Ксанфомалити, 1997].
Кроме того, энергия поступает в атмосферу за счёт метеоритов,
причём в 170 раз интенсивнее на единицу площади, чем на Земле:
из-за близости к астероидным поясам и большой массе планеты
[Ксанфомалити, 1997]. В пересчёте на полную поверхность планет
энергия метеоритной "бомбёжки" различается почти в 300 тысяч раз,
т.е. с этим фактором тоже приходится считаться [Ю.Н.].
Магнитное поле Юпитера мощнее земного и создаётся не вращением
жидкого железа, а вращением слоя с металлическим водородом. Маг-
нитосфера Юпитера в 1200 раз больше земной магнитосферы (огромные
радиационные пояса). Интенсивность радиации в 10 000 раз больше,
чем в земных радиационных поясах. Солнечный ветер выдувает из
магнитосферы Юпитера "хвост", аналогичный земному, но размером до
орбиты Сатурна.
18-24 июля 1994 г. (в течение 6 земных суток) Юпитер бомбила
распавшаяся на части комета Шумейкеров-Леви-9 (см. главу о коме-
тах).
В атмосфере Юпитера в январе 1998 г. открыты полярные сияния
[Полярные сияния в атмосфере планет, 1999], которые наблюдались
позднее аппаратом "Кассини" и космическим телескопом "Хаббл"
["Cassini"..., 2004].
Известны также молнии, которые в энергетическом значении в
среднем в 10 раз мощнее земных. Правда, по современным данным,
этих молний раз в 10 меньше, чем на Земле [Ксанфомалити, 1997].
В январе 1979 г. "Вояджером-1" обнаружено очень тонкое кольцо
вокруг Юпитера (остатки небольшого распавшегося спутника или пы-
линки с двух спутников, которые начали разрушаться).
СПУТНИКИ И КОЛЬЦА ЮПИТЕРА
Первые 4 спутника Юпитера (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто) были
открыты в 1610 г. Галилеем, за что их называют Галилеевыми спут-
никами. Два из них больше Луны, два - чуть меньше. Изучение Гали-
леевых спутников помогло определить скорость света - по запазды-
ванию их затмений Юпитером в зависимости от удалённости Юпитера
от Земли [Гетманцев, 1955]. Сделано это было Рёмером в 1676 г.,
хотя из-за ошибок в определении расстояний вместо значения 300
000 км/с, получена была величина 225 км/с [Хокинг, Млодинов,
2007]. Периоды обращения трёх ближних Галилеевых спутников отно-
сятся как 1:2:4, т.е. наблюдается резонанс [В космосе - очередная
странность, 2001; Вулканы на Ио, 2003].
К середине XX века были известны 12 спутников Юпитера, сейчас
(в 1989 г.) - 16. Все они гораздо меньше галилеевых. Рассмотрим
данные по ним, начиная с ближайших к планете. Многие сведения по-
лучены благодаря американскому аппарату "Галилео".
МЕТИДА (МЕТИС) и АДРАСТЕЯ. Оба ближайших спутника находятся
примерно в 1,8 радиусах от центра планеты и своими орбитами сна-
ружи оконтуривают тонкое и прозрачное кольцо Юпитера (в 128 и 129
тысячах км от центра планеты). От кольца ближе к Юпитеру тянется
ещё более разреженное гало из мелких частиц. Кольца образованы
микронными частицами, покинувшими спутники. Видимо, спутники на-
ходятся на той грани приближения к Юпитеру, когда они могут быть
разорваны его приливными силами и образовать кольца (на границе
зоны Роша). Они как бы "пасут" частицы кольца, не давая им выхо-
дить за пределы их орбит. Частицы колец выбиты метеоритами с Ме-
тиды и Адрастеи ["Cassini"..., 2004]. Неправильной формы [Ксанфо-
малити, 1997]. Диаметры спутников составляют соответственно 40 и
25-15 км, но это весьма приближённые данные. Оборот вокруг Юпите-
ра совершается менее, чем за треть земных суток. Открыты в 1979
г. [Купер, Хенбест, 1998; др.]. Первые детальные изображения по-
лучены аппаратом "Кассини" ["Cassini"..., 2004].
АМАЛЬТЕЯ. В 2,5 радиусах от центра планеты (в 131 200 км от
поверхности планеты). Открыта в 1892 г. Барнардом, но сведений о
ней до сих пор мало. Диаметр - 270 км. По другим данным - 270-150
км. Л.В.Ксанфомалити [1997] приводит следующие цифры: 135 х 85 х
75 км. Оборот вокруг Юпитера совершает за половину земных суток.
Большая ось всегда направлена на Юпитер, т.е. Амальтея повёрнута
к нему одной стороной. Оранжевая. Альбедо 0,05. Предположительно
могла быть ещё одним гигантским спутником, но потеряла массу в
результате приливного нагревания и вулканизма, т.е. "огарок"
[Ксанфомалити, 1997].
ФЕБА (или ТЕБА?). В 3,1 радиуса от планеты. Открыта в 1979 г.
Диаметр порядка 100 км, но точных данных нет (по Л.В.Ксанфомалити
- 50 км). Такое же название имеет один из спутников Сатурна.
ИО. В 5,9 радиусах от центра планеты (в 422 000 км от её по-
верхности), оборот за 1,8 земных суток, в 3 градусах к орбите
планеты, диаметром 3460 км (по последним данным - 3630 км), мас-
сой 1/83 Земли. Приливные силы Юпитера разогревают ближайший
крупный спутник, в результате чего на нём непрерывно действуют
вулканы, извергая сернистый газ и лаву из серной кислоты (лава
вырывается вверх до 30 км фонтанами, а газы, по некоторым данным,
- до 300 км) [Базилевский, 1996]. Механизм действия приливных сил
следующий: соседние спутники, Европа и Ганимед, дважды за оборот
изменяют орбиту Ио, что приводит к перемещениям "вниз" и "вверх"
на 10 км; в результате орбита становится не в полной мере круго-
вой (эксцентриситет 0,004), и этого оказывается достаточно, чтоб
приливной выступ испытывал либрацию (покачивался), и изгибающаяся
литосфера нагревалась [Ксанфомалити, 1997]. Согласно Л.В.Ксанфо-
малити [1997], Ио выделяет в 30 раз больше тепла, чем Земля; тем-
пература поверхности составляет примерно 130 К, но имеется 10 го-
рячих точек размером 75-250 км с температурой от 310 до 600 К.
"Вояджер-1" открыл 8 одновременно действующих вулканов, а "Вояд-
жер-2" через несколько месяцев сообщил, что шесть из них продол-
жают извергать лаву. Всего, как сообщалось, открыто 12 действую-
щих вулканов. Но уже к 1998 г., в результате наблюдений станции
"Галилео", были известны 32 действующих вулкана [На Ио бушуют
вулканы, 1999]. Метеоритные кратеры практически отсутствуют, так
как залиты лавой. Лавы выделяется столько, что за год она может
покрыть всё небесное тело слоем в 1,5 см [На Ио..., 1999]. Видны
были скопления расселин, лавовые потоки и фонтаны, озёра, отдель-
ные горы, кальдероподобные плоскодонные впадины, плюмы расплав-
ленных материалов и т.п. [Вулканы на Ио, 2003]. Поверхность раз-
ноцветна, это свежая или уже успевшая потемнеть лава (данные "Во-
яджеров"). За 17 лет после полёта "Вояджеров" отдельные районы Ио
сменили цвет с ярко-красного на бледно-жёлтый (пятна величиной с
Бельгию). Из глубин во время извержений выносится сера разного
цвета [Юпитер и его спутники: взгляд с "Галилео", 1997]. Крупней-
шее лавовое море - возле вулкана Локи - имеет поперечник 200 км
[Космический вулкан "переехал", 1998]. По сути весь вулкан предс-
тавляет собой гигантское озеро лавы [Вулканы на Ио, 2003]. Орбита
Ио находится в торе из водорода и других атомов (выбросы вулка-
нов). Юпитер ионизирует тор, в результате чего он вращается вмес-
те с планетой быстрее Ио и "бомбит" Ио заряженными частицами со
скоростью 57 км/с. Это в свою очередь приводит к тому, что из Ио
выбивается 1-2 тонны сернистого газа в секунду, т.е. имеется са-
моподдерживающийся механизм существования тора. Значит, в прошлом
Ио была больше [Ксанфомалити, 1997]. Вулканически активные облас-
ти нагреты, как указывалось ранее, не менее, чем до 300 градусов
Цельсия. Измерения "Галилео" показали, что в районе кратеров тем-
пература поверхности достигает 1800 градусов Кельвина, а, значит,
в недрах должна доходить до 2000 градусов Кельвина [Космический
вулкан "переехал", 1998]. На Земле соответствующая температура
составляет только 1600 градусов Кельвина. Ио обращена к Юпитеру
одной стороной и образует два приливных горба высотой 7 км, но,
так как орбита спутника вытянутая, горбы слегка перемещаются по
Ио, как бы покачиваются и разогревают недра (см. о таком "покачи-
вании" для Луны). Что же касается эксцентричности (вытянутости)
орбиты Ио, то она обусловлена резонансным влиянием Европы и Гани-
меда (см. выше) [Сурдин, 2002б; Вулканы на Ио, 2003]. Как указано
в заметке 1999-го года [Что нового в семействе Юпитера], вулканы
и вулканические расщелины приурочены именно к этим горбам, то
есть имеются в ближайшей к Юпитеру точке, а также в самой удалён-
ной от него точке (обе точки около экватора). Потом начались из-
вержения в районе северного полюса (вулкан Тваштар, последнее из-
вержение в январе 2001 г.). 6 августа 2001 г. совершенно внезапно
началось извержение в 600 км от Тваштара, произошёл выброс на 500
км, и "Галилео" даже пролетел через это облако, состоящее, по-ви-
димому, из хлопьев в 15-20 молекул диоксида серы [Ещё один вулкан
на Ио, 2002]. По недавним сведениям [Разнородное семейство Юпите-
ра, 1998], Ио обладает своим собственным магнитным полем; вещест-
во в недрах нагрето, а потому металлы стекли в центр, образовав
ядро. Над ядром расположена каменная (силикатная) мантия, а по-
верхностного ледяного слоя нет [Уточняется внутренняя структу-
ра..., 1999]. Правда, иногда наблюдается выпадение снега из сер-
нистого газа, который затем может сублимироваться или (в недрах)
переходить в жидкое состояние [На Ио идёт снег... очень странный,
2002]. Интересно, но за 17 лет один из вулканов (Прометей) пере-
местился примерно на 80 км [Космический вулкан "переехал", 1998].
При этом очертания вулкана не изменились, и отложилась полоса из-
верженного материала ["Бродячий" вулкан на Ио, 2001]. От Ио к
Юпитеру тянутся две яркие полоски, в пределах которых происходит
электрический разряд между атмосферами Ио и Юпитера с силой тока
до 1 миллиона амперов [Полярные сияния в атмосфере планет, 1999].
Полярные сияния Ио имеют интенсивный синий цвет [На Ио..., 1999].
Светлые или голубоватые электрические дуги видны также над неко-
торыми вулканами. Они генерируются напряжением более 400 кВ. Све-
чение вызывается взаимодействием электрических полей с сернистым
газом. Есть также области красного и зелёного свечения: возбужде-
ние соответственно кислорода и водорода заряженными частицами
магнитного поля Юпитера [На Ио..., 1999]. Атмосфера Ио сравни-
тельно разреженная и состоит, как уже говорилось, из сернистого
газа. Кроме того, есть продукты его диссоциации - SO, O, S, а
также нейтральные облака O, S, Na, K, которые покидают планету
[Атмосфера и полярные сияния на Ио, 2000].
ЕВРОПА. В 9,4 радиусах от центра планеты (в 671 000 км от её
поверхности), оборот за 3,6 земных суток, в 3 градусах к орбите
планеты, диаметром 3050 км (по последним данным - 3140 км), мас-
сой 1/125 Земли. Приливные силы Юпитера разогревают близкий спут-
ник, в результате чего на нём не так холодно, как на большинстве
маленьких небесных тел Солнечной системы. Кратеры первоначально
не были видны, и поэтому предполагалось, что вся Европа покрыта
океаном со слоем незамёрзшей воды глубиной порядка 100 км, а
сверху плавает лёд толщиной порядка 30 км (по данным "Вояджеров")
[Океан..., 1987; Базилевский, 1996]. Высказывались предположения,
что ледяная оболочка не столь толстая, и лёд иногда трескается
под действием приливов. Давление на дне 50-60-километрового океа-
на должно быть, как на глубине 4 км в земных океанах [Ксанфомали-
ти, 1997]. По более поздним и уточнённым данным в результате про-
лёта "Галилео" в 205 км [Уточняется внутренняя структура...,
1999] считается, что вся водно-ледяная оболочка имеет толщину
80-170 км и с наибольшей вероятностью - 100 км, а металлическое
ядро больше, чем думали, и занимает до 50% радиуса Европы. Откры-
то также возмущение магнитного поля Юпитера вблизи Европы, что
тоже косвенно говорит о наличии океана с солёной водой: поле ис-
кажается вихревыми токами, а они могут распространяться лишь в
проводящей жидкости [Внутренние океаны спутников Юпитера, 1999].
Подо льдом теоретически возможна жизнь хемосинтетиков. Ведь и на
Земле жизнь когда-то была возможна только в океане. На снимках с
"Галилео" обнаружено гораздо больше кратеров [Юпитер и его спут-
ники: взгляд с "Галилео", 1997]. Но всё равно кратеров мало. Об-
наружен, например, только один трёхкилометровый кратер. Кратеров
диаметрами от 10 до 30 км имеется пять. Детали на поверхности
слишком стабильные, чтоб можно было утверждать наличие глобально-
го подлёдного океана [Ксанфомалити, 1997]. Зато вся поверхность
изрезана длинными, ветвящимися и пересекающимися бороздами - про-
явлениями своеобразного ледяного вулканизма, то есть вода перио-
дически изливается на поверхность из трещин и т.п. образований
[Подо льдами юпитерианской Европы скрывается океан? 1998]. У нас
такое явление называют наледью. Над лимбом Европы однажды наблю-
дался слабый султан из паров воды, аммиака и других газов, т.е.
подобие извергающихся гейзеров или вулканов действительно имеется
[Ксанфомалити, 1997]. Имеются фрагменты поверхности с параллель-
ными бороздами (вроде паркета), что очень напоминает растрескав-
шиеся и потом смёрзшиеся льдины Северного Ледовитого океана
[Ксанфомалити, 1997]. Недавно при помощи "Галилео" на Европе най-
ден сульфат магния, как в земных солончаках, а рядом - разломы,
трещины. Вероятно, вода выливается из трещин на поверхность, а
потом испаряется, оставляя соль [Солончаки космической Европы,
1999]. Примечательно, что имеются колоссальные концентрические
дугообразные расщелины глубиной от 300 м до 1,5 км, шириной 40 км
и длиной в сотни километров. Они были замечены в 1979 на фотгра-
фиях с "Вояджера". Ещё несколько таких дуг были открыты станциями
"Galileo" и "New Horizons". Выяснилось, что дуги образуют две
почти одинаковые концентрические системы на противоположных сто-
ронах небесного тела. Вероятная причина дуг - блуждание полюсов:
толщина ледяной коры близ полюсов постепенно увеличивается, и ко-
ра начинает поворачиваться относительно оси вращения каменного
ядра. К настоящему времени она, вероятно, повернулась на 80%. Но
это означает, что ядро и кора механически не связаны, что являет-
ся косвенным доказательством наличия глобального подповерхностно-
го океана [Движение полюсов на Европе, 2008]. Установлено, что
Европа обладает собственным магнитным полем; вещество в недрах
дифференцировано, и имеется металлическое ядро [Разнородное се-
мейство Юпитера, 1998]. В декабре 1996 г. и в феврале 1997 г.
станция "Галилео" 6 раз оказывалась за Европой, но радиосигналы,
хоть с помехами, всё-таки доходили до Земли [Что нового в семейс-
тве Юпитера, 1999]. По характеру этих помех поняли, что у Европы
есть ионосфера плотностью не выше 10 000 электронов в 1 см объ-
ёма. Образовалась она в результате того, что заряженные частицы
из магнитосферы Юпитера выбивают изо льда отдельные ядра и атомы.
Таким образом, у Европы имеется разреженная атмосфера. В 2003 г.
американцы планируют послать на Европу аппарат "Europa Observer"
с таким же радаром, каким нашли подлёдные озёра в Антарктиде. Ап-
парат должен будет найти место с самым тонким льдом. Следующий
аппарат будет проплавлять лёд и брать пробы воды с целью обнару-
жить жизнь [Планы полёта к Европе, 1998].
ГАНИМЕД. В 15,0 радиусах от центра планеты (в 1 071 000 км от
её поверхности), оборот за 7,2 земных суток, в 3 градусах к орби-
те планеты, диаметром 5070 км (по последним данным - 5260 км),
массой 1/40 Земли (в 2 раза массивнее Луны, самый массивный спут-
ник в Солнечной системе). Приливные силы Юпитера не столь ощути-
мы. Обычный лунный облик: "моря" и "материки", метеоритные крате-
ры, хребты и расщелины катастрофического происхождения [см. общие
источники сведений о спутниках планет]. Одно из полушарий "морс-
кое", а другое - "материковое" [Ксанфомалити, 1997]. Ганимед пок-
рыт льдом, т.е. имеется вода, но она в твёрдом состоянии и прин-
ципиально не отличается от других твёрдых горных пород. Есть тек-
тонические разломы, через которые когда-то из недр в виде лавы
выливалась вода [Базилевский, 1996]. На фотографии в книге
Л.В.Ксанфомалити [1997] видны системы субпараллельных долин и
хребтов, похожих на те, что имеются на предыдущем спутнике. Позд-
нее появились предположения, что на Ганимеде и сейчас есть под-
лёдные моря, так как в спектре нашли линии, говорящие о наличии
рассолов сульфата магния [На Ганимеде - тоже океан! 2002]. Недав-
но аппаратом "Галилео" были открыты довольно мощное магнитное по-
ле и магнитосфера [Разнородное семейство Юпитера, 1998]. Магнит-
ное поле Ганимеда чуть больше, чем у Меркурия [Ксанфомалити,
1997]. Это говорит о том, что имеется металлическое ядро [или
океан?!], и вещество имело возможность дифференцироваться благо-
даря приливным силам. Согласно заметке 1999 г. [Уточняется внут-
ренняя структура...], имеются также чётко разграниченные силикат-
ная мантия и богатая льдом внешняя оболочка. Магнитосфера Ганиме-
да полностью погружена в магнитосферу Юпитера. Она не очень мощ-
на, но вблизи Ганимеда мощнее, чем юпитерианская. 27 июня 1998 г.
"Галилео" прошёл всего в 845 км от Ганимеда, пополнив наши предс-
тавления об этом огромном небесном теле [Открытие на Ганимеде,
1999; Что нового в семействе Юпитера, 1999]. Изучались область
Галилея и рытвина Урук. Наблюдались древние усеянные метеоритными
кратерами ледяные поля, примыкающие к молодым вулканическим рав-
нинам, а то и перекрытые ими. Имеются хребты ледяных гор, глубо-
кие борозды и гладкие широкие пространства (бассейны). Они имеют
тектоническое происхождение. Сначала весь Ганимед бомбился коме-
тами и астероидами, а потом на половину покрылся тектоническими
"морщинами". Атмосфера Ганимеда разреженная и состоит, в основ-
ном, из водорода [Открытие на Ганимеде, 1999; Что нового в се-
мействе Юпитера, 1999].
КАЛЛИСТО. В 26,5 радиусах от центра планеты (в 1 884 000 км от
её поверхности), оборот за 16,7 земных суток, в 3 градусах к ор-
бите планеты, диаметром 4750 км (по последним данным - 4800 км),
массой 1/67 Земли (массивнее Луны). Приливные силы Юпитера не
столь ощутимы. Обычный лунный облик, но "морей" с застывшей лавой
нет (единый материк, метеоритные кратеры, хребты и расщелины ка-
тастрофического происхождения) [Базилевский, 1996]. Кратеры ледя-
ные. В отличие от лунных, они не очень глубокие и со слабо выра-
женными валами, что связано с пластичностью льда [Ксанфомалити,
1997]. Самая большая кольцевая структура - Валгалла, или Вальхал-
ла. В её центре находится одноимённый кратер диаметром 350 км, а
в радиусе 2000 км концентрическими кругами расположены полтора
десятка горных хребтов и трещин. Это всё данные, в основном, "Во-
яджеров", а "Галилео" в недавнее время сделал новые фотографии, и
оказалось, что больших метеоритных кратеров действительно много,
но почему-то почти нет кратеров диаметром менее 100 м, которые
при данной технике съёмки должны были быть видны. Возможно, ка-
кие-то геологические процессы стирают следы таких кратеров. Най-
дены также переместившиеся блоки вещества, что трудно понять, так
как на Каллисто не должна быть тектоника плит. В связи с этим ре-
шено, что "Галилео", который должен был прекратить работу в де-
кабре 1997 г., продолжит её ещё на два года [Загадки Каллисто,
1997; Сурдин, 1998в]. Переместившиеся блоки вещества признаны
следами лавин и оползней [Что нового в семействе Юпитера, 1999].
Кратеры на Каллисто имеют относительно плоское дно, и поэтому ре-
шено, что верхние 10 км в теле спутника ледяные, так как лёд мо-
жет течь [Каллисто: новый взгляд, 2000]. Согласно последним дан-
ным, полученным "Галилео" в сентябре 1997 г. во время наибольшего
сближения с Ганимедом, собственного магнитного поля у Каллисто
нет, но имеется разреженная атмосфера, которая ионизируется сол-
нечным ветром и магнитным полем Юпитера [Разнородное семейство
Юпитера, 1998]. Атмосфера состоит из водорода и углекислого газа
[Что нового в семействе Юпитера, 1999]. Углекислый газ может воз-
никать в результате преобразования органики, приносимой метеори-
тами [Каллисто: новый взгляд, 2000]. Раз нет магнитного поля, то
нет и железного ядра, вещество не дифференцировано и представляет
собой камни со льдом, покрытые слоем льда. Это связано с тем, что
Каллисто вращается на большом удалении от Юпитера, и он не смог
расплавить её недра приливами и разделить их на фракции в зависи-
мости от плотности. Впрочем, через какое-то время последовало
частичное опровержение или, по крайней мере, уточнение и этих
данных. Собственное магнитное поле всё-таки есть. Значит, сущест-
вует внутренний электропроводный слой. Таким слоем мог бы быть
солёный океан глубиной 10 км. Для его существования нужен антиф-
риз, и лучшим кандидатом на эту роль является аммиак, снижающий
температуру замерзания воды на 100 градусов Кельвина [Каллисто:
новый взгляд, 2000]. Из факта существования магнитного поля сле-
дует также, что вещество всё-таки частично дифференцировано. Воз-
можно, есть ядро, но очень маленькое (не более четверти радиуса),
причём оно не железное, а железо-каменное, над ним - смесь льда и
камней, а ещё выше, как уже говорилось, залегает лёд, причём его
слой имеет толщину не более 350 км [Внутреннее строение Каллисто,
1998; Уточняется внутренняя структура Каллисто и Европы, 1999].
Средняя плотность вещества составляет 1,839 г/куб.см, и можно
предполагать, что массы льда и камня примерно равны [Каллисто:
новый взгляд, 2000]. Согласно Л.В.Ксанфомалити [1997], водяной
лёд составляет 60% массы.
ЛЕДА. В 155 радиусах планеты. Ледяная глыба, сохранившаяся со
времён образования Юпитера? Диаметр - примерно 16 км. Открыта в
1974 г.
ГИМАЛИЯ. В 161 радиусе планеты (в 11 452 000 км от планеты).
Самый крупный из внешних малых (не галилеевых) спутников Юпитера.
Диаметр - не менее 100 км. Период обращения - 250 земных суток.
Открыт в 1905 г. Перрайном. Ледяная глыба, сохранившаяся со вре-
мён образования Юпитера? [Купер, Хенбест, 1998; др.]. Первые де-
тальные изображения получены аппаратом "Кассини" ["Cassini"...,
2004].
ЛИСИТЕЯ. В 164 радиусах планеты (в 11 700 000 км от планеты).
Открыта в 1938 г. Период обращения - 260 земных суток. Диаметр
порядка 40 км. Ледяная глыба, сохранившаяся со времён образования
Юпитера?
ЭЛАРА. В 165 радиусах планеты (в 11 700 000 км от планеты).
Открыта в 1905 г. Перрайном. Период обращения - 260 земных суток.
Диаметр порядка 80 км. Ледяная глыба, сохранившаяся со времён об-
разования Юпитера?
АНАНКЕ. В 297 радиусах планеты (в 21 000 000 км от планеты).
Вращается по орбите в обратном направлении в сравнении с галилее-
выми и другими внутренними спутниками и делает оборот за 620 зем-
ных суток. Диаметр порядка 30 км. Захваченный астероид. Открыт
Никольсоном в 1951 г.
КАРМЕ. В 317 радиусах планеты (в 22 560 000 км). Вращается по
орбите в обратном направлении в сравнении с галилеевыми спутника-
ми и делает оборот за 692,5 земных суток. Диаметр порядка 45 км.
Захваченный астероид. Открыт Никольсоном в 1938 г.
ПАСИФЕ. В 329 радиусах планеты (примерно в 23 000 000 км от
планеты). Вращается по орбите в обратном направлении в сравнении
с галилеевыми спутниками и делает оборот за 738,9 земных суток.
Диаметр порядка 70 км. Захваченный астероид. Открыт Мелоттом в
1908 г.
СИНОПЕ. В 333 радиусах планеты (в 23 700 000 км). Вращается по
орбите в обратном направлении в сравнении с галилеевыми спутника-
ми и делает оборот за 745 земных суток. Диаметр порядка 40 км.
Захваченный астероид. Самый далёкий от планеты спутник во всей
Солнечной системе. Открыт Никольсоном в 1914 г.
На сторонах крупных спутников, повёрнутых к Юпитеру, имеются
катены - цепочки метеоритных кратеров (см. главу о кометах).
Станцией "Галилео" открыто облако пыли, которое летит от Юпи-
тера или его спутников. Это наэлектризованные частицы в магнитном
поле Юпитера. Везде в поясе астероидов было в среднем одно столк-
новение с микрометеоритом за сутки, а в этом облаке - 20 000
столкновений в сутки ["Галилей" совсем запылился, 1996].
Чётко отделяются одна от другой четыре группы спутников Юпите-
ра:
1. Четыре ближайших к планете - маленькие; если бы не Адрастея
и Метида, находящиеся практически на одной и той же орбите, то
можно было бы считать эту группу аналогом планет земной группы
(почти соблюдается правило Боде для расстояний, все маленькие,
первые два меньше последующего, последующий - Амальтея - крупнее
всех и аналогичен Земле, последний - Феба - меньше других и пото-
му аналогичен Марсу); далее следует зазор, до какой-то степени
сходный с поясом астероидов.
2. Четыре Галилеевых спутника аналогичны планетам-гигантам, но
с той только разницей, что крупнейшие из них удалены от планеты
(соблюдается правило Боде для расстояний, все крупные).
3. Четыре последующих спутника - резко удалены от других (по-
рядка 12 млн. км, период обращения около 250 суток), орбиты сбли-
жены, все маленькие, движутся в стандартном направлении.
Л.В.Ксанфомалити [1997] говорит о 5 спутниках этой группы. Группа
аналогична второму поясу астероидов или внутренней части облака
Оорта.
4. Четыре последних - самые далёкие (порядка 23 млн. км, пери-
од обращения около 2 лет), орбиты сближены, движутся в противопо-
ложном направлении. Группа аналогична внешней части облака Оорта?
САТУРН
По-моему, это пришельцы из космоса,
с планеты Сатурн. Вот и крест у них на
хвосте...
Юрий Коваль
"Самая лёгкая лодка в мире"
Сатурн виден на небе в виде светила второй звёздной величины
(хорошо различимая, но не особенно привлекающая внимание "звёз-
дочка").
Сатурн отстоит от Солнца на 9,54 а.е. От Солнца до него в
среднем - 1 426 980 000 км.
Год на Сатурне длится 29,46 земного года (примерно 30 земных
лет).
Скорость движения вокруг Солнца - 9,64 км/с. В три с лишним
раза медленней Земли.
Орбита Сатурна почти круговая (эксцентриситет - 0,056).
Угол наклона орбиты почти сходен с земным (отличие на 2,5 гра-
дуса).
Масса Сатурна - 95,1 земной массы. Это вторая по массе плане-
та Солнечной системы.
Диаметр Сатурна на экваторе - 9,4 земного. По диаметру и объ-
ёму он очень близок к Юпитеру. Планета сильно сплюснута, и для
неё указывают два диаметра: экваториальный - 120 536 км, полярный
- 108 728 км (недавние уточнённые данные). Отношение полярного и
экваториального радиуса - 0,912. Сплюснутость Сатурна тоже видна
в мощный телескоп на глаз. Объём Сатурна в 734 раза больше земно-
го.
Сатурн тоже во много раз уступает Земле по плотности. Это наи-
менее плотная планета. Средняя плотность - 0,69 г/куб.см (земная
- 5,5). Если Юпитер лишь чуть-чуть плотнее воды, то Сатурн даже
уступает воде! Причины этого - изначальный элементный состав
(преобладают лёгкие водород и гелий).
Сила тяжести на периферии Сатурна (в верхней части облачного
слоя) составляет всего 0,925 земной, хотя планета в 95 раз мас-
сивнее Земли! Это происходит из-за удалённости облачного слоя от
центра этой рыхлой планеты. Мы бы в этих облаках в гравитационном
смысле ощущали бы себя, как дома.
Сатурн, как и другие планеты-гиганты, быстро вращается вокруг
своей оси и делает оборот за 10 часов 14 минут, хотя по объёму
грандиозен, как и Юпитер. Отсюда следует большая линейная ско-
рость периферийных частей планеты на экваторе, чем объясняется
сильная сплюснутость у полюсов.
По уточнённым данным, на экваторе оборот вокруг оси осущест-
вляется за 10 часов 12 минут, на широте 40 градусов - за 10 часов
39,4 минуты, в приполярных районах - более, чем за 11 часов
[Ксанфомалити, 1997]. Впрочем, недавно выяснилось, что истинную
длину суток на Сатурне мы не знаем - см. ниже.
Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики больше, чем у
Земли - на 26,7 градусов (у Земли - 23,5). Поэтому на Сатурне
есть смена времён года, но её проявления специфичны.
Освещённость Солнцем - 1/90 земной.
В атмосфере Сатурна есть метан и аммиак.
Температура на верхушках облаков составляет на Сатурне минус
180 градусов Цельсия (новые уточнённые данные). О температуре
твёрдой поверхности говорить не имеет смысла, так как Сатурн -
огромный газовый шар с небольшим твёрдым ядром.
Сатурн полосат, но в меньшей степени, чем Юпитер. В экватори-
альном направлении чередуются полосы различно окрашенных облаков.
Экваториальные образования делают поворот вокруг планеты за более
короткий срок, чем удалённые от экватора (вращение как у жидкого
тела - экватор быстрее), то есть существуют зональные течения ат-
мосферы с различной скоростью. Зоны видны как полосы. На Сатурне
тоже довольно бурная погода.
В середине века были известны 9 спутников Сатурна, в 1967 г. -
10, в 1989 г. - 17, в 2000 г. - 22, что является рекордом для
планет [Новые спутники Сатурна, 2001].
Уникальная особенность Сатурна - очень яркие экваториальные
кольца: внешнее; отделённое от него щелью яркое среднее; полуп-
розрачное внутреннее. Они не соприкасаются с планетой, что дока-
зано ещё Гюйгенсом. Кольца состоят из мелких обломков (камней,
пыли). Так как ось вращения планеты наклонена, а год длится почти
30 земных лет, каждые 15 лет кольца Сатурна поворачиваются к нам
ребром и как бы исчезают. Отсюда делались выводы, что ширина ко-
лец не более 10-15 км. Они оказались во много раз тоньше (см. ни-
же).
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
В 1980-1981 годах Сатурн изучался американскими станциями "Во-
яджер-1" и "Вояджер-2" [Купер, Хенбест, 1998]. В 1997 г. запущен
международный зонд "Кассини-Гюйгенс", который должен был достичь
Сатурна в 2004 г. [Подготовка к изучению Титана, 1996 и др.]. 1
июля аппарат должен выйти на орбиту вокруг Сатурна, а 26 октября
и 13 декабря облететь вокруг Титана. Исследовательский отсек
"Гюйгенс" должен обособиться 25 декабря и через 25 суток войти в
атмосферу Титана. После запуска выяснилось, что не учтён допле-
ровский эффект сдвига радиосигнала, и "Кассини" пролетит не в
1200, а в 65000 км от поверхности Титана ["Кассини" и "Гюй-
генс"..., 2002].
На Сатурне имеются пятна, но они несколько иные, чем Красное
пятно на Юпитере. Раз в 30 земных лет (раз в год Сатурна) с опоз-
данием на 15 лет всплывает сгусток тёплых газов. Он охлаждается в
верхних частях облачного слоя, и свежие кристаллы аммиака образу-
ют белое пятно. Второе аналогичное пятно в последние годы засло-
нено кольцами, но должно существовать ["Веснушки" на Сатурне,
1994]. Пятна Сатурна - результат смены времён года, чего в прин-
ципе не может быть на Юпитере, так как его ось почти не наклоне-
на.
Есть на Сатурне и пятно, аналогичное Большому Красному пятну
Юпитера, но сравнительно маленькое - это пятно Анне (открыто Анне
Бункер по данным "Вояджера") [Купер, Хенбест, 1998]. Его называют
также Большим Коричневым пятном [Ксанфомалити, 1997].
Пояса и зоны Сатурна доходят до очень высоких широт, что резко
отличает Сатурн от Юпитера. Ураганы и т.п. явления бывают ближе к
полюсам. Так, например, Большое Коричневое пятно расположено все-
го в 16 градусах от северного полюса. Скорость зональных потоков
в раза больше, чем на Юпитере: на экваторе - до 400-500 м/с, на
широтах 30 градусов - не более 100 м/с и с периодическим сезонным
характером. Время жизни вихрей меньше из-за большой скорости вет-
ров [Ксанфомалити, 1997].
У Сатурна сравнительно слабое магнитное поле, а сам он облада-
ет крайне низкой плотностью. Отсюда сделаны выводы, что твёрдое
каменистое ядро Сатурна, достаточно велико (диаметром около 30
000 км), но не сильно сжато (меньше сила притяжения). Из-за этого
водородные слои отодвинуты от центра, и слой металлического водо-
рода не велик. Далее имеется широкий слой жидкого водорода и ат-
мосфера, состоящая преимущественно из водорода.
Магнитная и полярная оси полностью совпадают. Не вполне понят-
но, почему в таких условиях вообще существует магнитное поле.
Ведь его напряжённость составляет 0,2 Гс, что лишь в полтора раза
меньше напряжённости земного поля (0,35 Гс на поверхности Земли)
[Ксанфомалити, 1997]. В атмосфере Сатурна в январе 1998 г. откры-
ты полярные сияния, которые, как и на Земле связаны с магнитным
полем [Полярные сияния в атмосфере планет, 1999]. Значит, имеются
и радиационные пояса. Выяснено, что эти пояса имеют пустоты:
вблизи колец и спутников заряженные частицы "выметаются" спутни-
ками и частицами колец [Ксанфомалити, 1997].
Состав облаков, а также вообще строение и состав атмосферы
почти такие же, как на Юпитере, но водорода чуть больше (около
94% по объёму), а гелия меньше (около 6%) [Вселенная, 1999]. Мож-
но напомнить, что на Юпитере 11% гелия [Ксанфомалити, 1997]. Это
не противоречит меньшей плотности планеты в целом [Ю.Н.]. Кроме
того, часть гелия на Сатурне утонула, т.е. погрузилась с выделе-
нием гравитационной энергии. Погружение гелия продолжается, чем
объясняется излучение энергии Сатурном. Кроме того, конечно, про-
должается выделение реликтового тепла [Ксанфомалити, 1997].
У 80-й северной параллели есть радиоисточник, который даёт
мощный сигнал 1 раз в сутки - в момент прохождения через полуден-
ный меридиан. По размеру источник мал. Его природу мы не знаем.
Другие радиоисточники в системе Сатурна связаны с плазменными то-
рами на орбитах спутников [Ксанфомалити, 1997].
Сколько длятся сутки на Сатурне, мы, оказывается, не знаем. За
длину суток по ошибке был принят период обращения ионизированного
газового тора, возникшего в результате выбросов Энцелада - см.
ниже [Вибе, 2007б].
КОЛЬЦА САТУРНА
Изучались "Пионером-11" (1979), "Вояджерами"(1980-1981) и
"Кассини" (2004-2005). Толщина колец, как выяснилось, не 1 км, а
50 м (кольцо А) и 10 м (кольцо С). Преобладает диаметр частиц в
несколько миллиметров.
Различаются следующие части колец (от наружных к внутренним):
1) кольцо Е, крайне неяркое и самое внешнее кольцо, внутри ко-
торого находятся орбиты спутников от Мимаса до Дионы; по одной из
гипотез это кольцо - вулканический выброс Энцелада; в 2004 г. зе-
регистрирован выброс атомарного водорода, связанный, вероятно, со
столкновением двух спутников диаметром порядка 5 км ["Cassini"
около Сатурна..., 2005]; на Энцеладе сфотографированы гейзеры,
которые могут питать кольцо [Сурдин, 2006б]; кроме того, частицы
колец могут выбиваться с Энцелада метеоритами - см. аналогичную
гипотезу для Маба - спутника Урана;
2) кольцо G, одно из самых внешних колец, неяркое, но довольно
широкое, между орбитами Мимаса, а также Эпиметея и Януса []; ра-
диусом 170 тыс. км и шириной 6000 км, из более крупных частиц,
чем кольцо E [Сурдин, 2006б];
3) кольцо F, открыто "Пионером-11" в 1979 г., узкое, самое
внешнее из ярких колец, ограничено с двух сторон спутниками-"пас-
тухами" Пандорой и Прометеем; состоит частично из более узких пе-
реплетённых колец (переплетены притяжением "пастухов"); между
этим и следующим кольцами прошла станция "Кассини", выдержав 100
тысяч столкновений с микрочастицами ["Cassini" около Сатурна...,
2005];
4) кольцо А, самое внешнее из видимых с Земли, обладает зазо-
ром - щелью Энке, в щели Энке движутся спутники Атлас и Новая лу-
на; имеются спиральные волны плотности ("рябь"), связанные с гра-
витационным воздействием ближайших спутников ["Cassini" около Са-
турна..., 2005]; ширина кольца А - 150 м [Ксанфомалити, 1997];
5) щель Кассини, открытая в 1675 г., зазор между кольцами А и
Б; "Вояджеры" открыли в ней не менее 100 очень слабых и узких ко-
лец ["Cassini" около Сатурна..., 2005]; орбитальный период частиц
в щели (делении) Кассини составляет половину периода обращения
Мимаса - шестого спутника Сатурна [Ксанфомалити, 1997];
6) кольцо В, самое широкое, яркое, и плотное, с тёмными ради-
альными спицами, которые живут до 10 часов (облака частиц и пыли-
нок, ориентированных под действием магнитного поля?) [Блиох, Яро-
шенко, 1991];
7) кольцо С, "креповое" кольцо, самое слабое и голубое из ви-
димых с Земли колец, почти не отграничено от кольца В, состоит из
множества узких колец;
8) кольцо Д, почти касается Сатурна, очень слабое.
В результате полёта "Вояджера-2" были зарегистрированы тысячи
колец [Ксанфомалити, 1997].
Считалось, что кольцам Сатурна 100 миллионов лет, и возникли
они от столкновения тел диаметрами порядка 200 км. Недавно в Кос-
мический телескоп имени Хаббла в ультрафиолетовом свете обнаруже-
но, что в атмосфере Сатурна на 33 градусах южной широты, где маг-
нитно-силовые линии пересекают самое внутреннее кольцо, влаги в
5-10 раз больше, чем в других местах [Кольца Сатурна..., 1997;
Вода в атмосферах планет-гигантов, 1998]. Это означает, что ионы
воды по силовым линиям перемещаются от кольца к планете, то есть
идёт дождь. Раньше знали, что вокруг колец облако водяных паров.
Влага с колец испаряется в результате ударов микрометеоритов.
Нейтральные молекулы вновь падают на кольцо, а ионизированные по
спирали движутся либо от планеты (если они за внешним краем этого
ближайшего кольца), либо к планете (если оказались ближе к ней).
Всё это означает, что кольцам не более 30 миллионов лет. Если бы
они были старше, то давно истощились бы.
Есть также представление, что кольца Сатурна и других пла-
нет-гигантов - это остатки облака, из которого возникла планета и
её основные спутники. Приливные силы не дали возможности сформи-
роваться здесь спутнику. Частицы колец - это по сути рыхлые комья
снега и льда, которые то слипаются, то разрушаются [Энциклопедия
для детей, том 8, 1997].
Интересно, что снимки одного и другого "Вояджеров", пролетав-
ших с интервалом в 9 месяцев, резко различаются. На более раннем
снимке кольцо F напоминает по структуре перевитую девичью косу.
Видны пересекающиеся пряди. На позднем снимке структура проста,
то есть "пряди" возникают и исчезают [Непростое кольцо Сатурна,
1998]. Указывалось, что некоторые видимые образования в кольцах
Сатурна "живут" всего порядка 10 часов [Блиох, Ярошенко, 1991].
Эти и некоторые другие особенности объяснить пока не удаётся.
Предположительно оказывают влияние известные и ещё неизвестные
спутники Сатурна, явления резонанса и т.п. [Непростое кольцо Са-
турна, 1998]. Кроме того, могут иметь значение электрические и
магнитные явления [Блиох, Ярошенко, 1991], коллективные гравита-
ционные взаимодействия частиц, а также их столкновения [Горька-
вый, Фридман, 1991]. Возможна электрическая связь с быстрыми (до
500 м/с) струйными течениями на экваторе планеты: оба явления
имеют периодичность 10 часов 10 минут. Вероятно, в зоне струйного
течения образуются сверхмолнии. Подмечена также связь с выходом
из-за утреннего терминатора того меридиана, где имеется непонят-
ный радиоисточник [Ксанфомалити, 1997].
СПУТНИКИ САТУРНА
В 2005 г. было сообщение о наличии у Сатурна 31 спутника, но в
доступных источниках удалось найти упоминания только о 22 из них
["Cassini" около Сатурна..., 2005]. В более поздней публикации
фигурируют 45 спутников [Сурдин, 2006б]. В 2007 г. сообщалось об
открытии аппаратом "Кассини" 60-го спутника Сатурна, а к началу
работы этого аппарата известны были 18 из них [информационные ра-
диопередачи]. Последний спутник - Франк, обнаружен на фотографии,
сделанной 30 мая 2007 г. [Природа, 2008, N5, с.9]. Орбиты почти
всех спутников круговые, т.е. эксцентриситет менее 0,03 (только у
Гипериона и Фебы он соответственно 0,104 и 0,163). Плотность
близка к 1,0 г/куб.см, т.е. все спутники ледяные (только у Реи
плотность 1,3 г/куб см) [Ксанфомалити, 1997].
ПАН. Примерно в 2,2 радиуса планеты от её центра (в 133 600
км), в 27 градусах к орбите планеты, маленький спутник. Изо льда.
Движется в щели Энке - узком зазоре в кольце А, почти вместе с
последующим спутником. Открыт в 1990 г. при анализе фотографий
"Вояджеров", сделанных в 1980-1981 годах [Восемнадцатая луна Са-
турна, 1991]. Вращение в стандартном направлении.
АТЛАС, или АТЛАНТ [Ксанфомалити, 1997]. Примерно в 2,2 радиуса
планеты (в 137 640 км), в 27 градусах к орбите планеты, маленький
спутник. Изо льда. Движется в щели Энке - узком зазоре в кольце
А, почти вместе с предыдущим спутником. Открыт в 1980 г. Внешний
"пастух" кольца А. Вращение в стандартном направлении. Оборот за
0,6 суток. Диаметр - 30-40 км.
ПРОМЕТЕЙ. Примерно в 2,3-2,4 радиуса планеты, в 27 градусах к
орбите планеты, маленький спутник. Изо льда. Внутренний "пастух"
кольца F. Орбита с наружной части кольца F. Открыт в 1980 г. Вра-
щение в стандартном направлении. Диаметр 140-80 км.
ПАНДОРА. Примерно в 2,3 радиуса планеты, в 27 градусах к орби-
те планеты, маленький спутник. Изо льда. Внешний "пастух" кольца
F. Орбита в зазоре между кольцами A и F. Открыта в 1980 г. Враще-
ние в стандартном направлении. Диаметр 110-70 км.
ЭПИМЕТИЙ. Примерно в 2,5 радиусах планеты, в 27 градусах к ор-
бите планеты, некрупный спутник. Изо льда. На одной орбите с Яну-
сом - обломок? Вращение в стандартном направлении. Открыт в 1966
г. Диаметр 140-100 км.
ЯНУС. Примерно в 2,5 радиусах планеты, в 27 градусах к орбите
планеты. Диаметр, по представлениям 1967 г., составляет от 160 до
320 км. Изо льда. На одной орбите с Эпиметием - обломок? Вращение
в стандартном направлении. Открыт 15 декабря 1967 г. французским
астрономом Одуэном Дольфусом в момент, когда кольца Сатурна были
обращены к Земле ребром. Виден в виде звезды 14-ой величины [Лю-
барский, 1967]. Диаметр 220-160 км.
МИМАС. В 3,1 радиуса планеты от её центра (в 186 000 км от по-
верхности планеты), оборот за 0,9 земных суток, в 27 градусах к
орбите планеты, диаметром около 540 км (по последним данным - 390
км), массой 1/160000 Земли. Открыт Гершелем в 1789 г. Весь в кра-
терах. Посередины стороны, обращённой к Сатурну, имеется кратер
Гершель диаметром 130-135 км. Диаметр центральной горки 30 км
[Ксанфомалити, 1997]. Средняя плотность 1,2 г/куб.см, т.е. лёд с
примесью силикатов [Ксанфомалити, 1997]. Вращение в стандартном
направлении. Движется в пределах разреженного кольца Е.
ЭНЦЕЛАД. В 4 радиусах планеты (в 238 000 км от поверхности),
оборот за 1,4 земных суток, в 27 градусах к орбите планеты, диа-
метром около 550 км, массой 1/70000 Земли. Открыт Гершелем в 1789
г. Изо льда. Отражает почти 100% падающего света. Это самое свет-
лое тело Солнечной системы. Вращение в стандартном направлении.
На спутнике почему-то отсутствуют кратеры, но приливные силы на
нём не велики [Океан..., 1987]. Обращён к Сатурну одной стороной.
Имеет среднюю плотность 1,1 г/куб.см [Сурдин, 2006б]. Спутник
движется в пределах разреженного кольца Е. Выдвигалось предполо-
жение, что это кольцо является вулканическим выбросом Энцелада.
Тогда на спутнике должны действовать водные вулканы - гейзеры,
которые обновляют поверхность спутника и являются создателями
кольца, но их энергетический источник не ясен ["Cassini" около
Сатурна..., 2005]. Такие водные вулканы были найдены на чётких
изображениях, снятых аппаратом "Cassini" против Солнца. Видны
несколько струй, вылетающих из "тигровых полос" - ранее обнару-
женных разломов. Вероятно, вода вскипает при температуре около 0
градусов Цельсия из-за резкого уменьшения давления и выплёскива-
ется в космос, так как вторая космическая скорость составляет для
Энцелада 200 м/с. Запасы жидкой воды должны быть на глубине в
несколько десятков метров, что делает Энцелад притягательным объ-
ектом для экзобиологов [Сурдин, 2006б]. Есть и метеоритная гипо-
теза "вышибания" вещества с Энцелада [Уран окружён синим кольцом,
2006] - см. описание спутника Урана Маба. Тем не менее, "вулкани-
ческая" гипотеза имеет под собой более надёжное основание [Вибе,
2007б]. Согласно одной из моделей, в состав Энцелада изначально,
кроме льда и камней, входили радиоактивные изотопы алюминия и же-
леза, которые в первые миллионы лет жизни спутника распались и
выделили много тепла, из-за чего произошло разделение Энцелада на
каменное ядро и ледяную мантию. Мантия продолжала подогреваться
остаточной радиоактивностью и приливными силами, но основное
энергетическое значение имеет первоначальный разогрев. Это кос-
венно подтверждается наличие в выбросах Энцелада не только водя-
ного пара, но и примеси метана, углекислого газа, пропана, ацети-
лена и даже молекулярного азота, которого никак не могло быть в
исходном Энцеладе. Азот мог появиться только в результате распада
аммиака в ядре, нагретом до 800 градусов Кельвина. Такую темпера-
туру может объяснить только "горячее прошлое" Энцелада. Важно,
что в таких условиях синтезируются и простейшие органические мо-
лекулы... Выбросы Энцелада ионизируются и образуют вокруг него
горячий плазменный диск. Движение диска синхронизировано с коле-
баниями в радиоизлучении Сатурна, по которым раньше судили о вра-
щении планеты, но это означает, что мы не знаем, сколько длятся
сутки на Сатурне [Вибе, 2007б].
ТЕФИЯ. В 4,9 радиуса планеты (в 295 000 км), оборот за 1,9
земных суток, в 27 градусах к орбите планеты, диаметром около 920
км (по последним данным - 1050 км), массой 1/9200 Земли. Открыта
Кассини в 1684 г. Изо льда. Со множеством кратеров. Интересны ог-
ромный кратер Одиссей диаметром 400 км и трещина Итака длиной
2000 км (по другим данным - 3000 км), шириной 100 км и глубиной 5
км (превышает Большой Каньон в США). Недра когда-то замёрзли и
расширились, ломая кору, что привело к увеличению площади поверх-
ности на 10% [Ксанфомалити, 1997]. Тефия находится на одной орби-
те с двумя ниже описанными спутниками, которые находятся в 60
градусах спереди и сзади её (аналог Юпитера с "греками" и "троян-
цами") - единственный случай в спутниковых системах! Вращение в
стандартном направлении. Движется в пределах разреженного кольца
Е.
ТЕЛЕСТО. Примерно в 4,9 радиуса планеты (в 295 000 км от по-
верхности планеты), оборот за 1,9 земных суток, в 27 градусах к
орбите планеты, некрупный спутник (диаметр порядка 20 км). Изо
льда. На одной орбите с Калипсо и Тефией - коорбитальный спутник!
Вращение в стандартном направлении. Движется в пределах разрежен-
ного кольца Е. Открыт в 1980 г.
КАЛИПСО. Примерно в 4,9 радиуса планеты (в 295 000 км от по-
верхности), оборот за 1,9 земных суток, в 27 градусах к орбите
планеты, некрупный спутник (диаметр от 20 до 30 км). Изо льда. На
одной орбите с двумя предыдущими спутниками - коорбитальный спут-
ник! Вращение в стандартном направлении. Движется в пределах раз-
реженного кольца Е. Открыт в 1980 г.
ДИОНА. В 6,3 радиуса планеты (в 377 000 км), оборот за 2,7
земных суток, в 27 градусах к орбите планеты, диаметром около 860
км (по другим данным - 1120 км), массой 1/6000 Земли. Открыта
Кассини в 1684 г. Изо льда. Имеет в 60 градусах спереди коорби-
тальный спутник Елену. Второго коорбитального спутника нет или он
крайне мал. Вращение в стандартном направлении. Движется в преде-
лах разреженного кольца Е. На поверхности есть деформации коры
(вероятно, речь идёт об извилистой долине-трещине). Диаметр наи-
большего кратера - 100 км. Есть также система лучей от ударных
кратеров [Ксанфомалити, 1997].
ЕЛЕНА. В 6,3 радиуса планеты (в 377 000 км), оборот за 2,7
земных суток, в 27 градусах к орбите планеты, некрупный коорби-
тальный спутник (диаметр от 30 до 36 км). Движется в среднем в 60
градусах спереди от Дионы, но "покачивается" относительно точки
Лагранжа, а потому в настоящее время отстоит на 72 градуса [Ксан-
фомалити, 1997]. Изо льда. Вращение в стандартном направлении.
Движется в пределах разреженного кольца Е. Открыта в 1980 г.
РЕЯ. В 8,8 радиуса планеты (в 527 000 км), оборот за 4,5 зем-
ных суток, в 27 градусах к орбите планеты, диаметром около 1440
км, массой 1/2500 Земли. Открыта Кассини в 1672 г. Изо льда. Вся
в кратерах [Ксанфомалити, 1997]. Вращение в стандартном направле-
нии.
ТИТАН. В 20,4 радиуса планеты от её центра (в 1 222 000 км от
поверхности планеты), оборот за 15,9 земных суток, в 27 градусах
к орбите планеты, диаметром около 5150 км, больше Меркурия [Ксан-
фомалити, 2005], массой 1/43 Земли, то есть в 2 раза больше Луны
и в 20 раз больше, чем все остальные спутники Сатурна вместе взя-
тые. Второй по массе спутник в Солнечной системе (уступает только
Ганимеду). Средняя плотность 1,9 г/куб.см, в 2 раза меньше лун-
ной. Открыт Гюйгенсом в 1655 г. Единственный спутник Сатурна, ко-
торый состоит не только изо льда: есть каменистое ядро и ледяная
мантия. Лёд может быть не только водяным, но аммиачным и метано-
вым. Титан обладает плотной оранжевой атмосферой, которая состо-
ит, в основном, из азота ("глубоко замороженная Земля") [Поверх-
ность Титана..., 1993]. Есть аэрозольная дымка (соединения азота
и метана при грозовых разрядах?) и метановые облака, из-за кото-
рых поверхность не видна (смог органического происхождения). Сог-
ласно данным спускаемого аппарата "Гюйгенс", атмосфера на 85%
состоит из азота, на 12% - из аргона, на 3% - из метана и прочих
газов [Ксанфомалити, 1997]. По другому сообщению, метана 2-8%
[Какая погода на Титане? 2001]. Есть также этан, пропан, ацети-
лен, этилен, водород, кислород [Ксанфомалити, 1997]. Очень много
изотопа азота с атомной массой 15. При спуске с 25 км поверхность
была плохо видна из-за тумана, который рассеялся на высоте 19 км,
но появились плотные облака. С 18 км поверхность была видна иде-
ально [Ксанфомалити, 2005]. В атмосферном столбе азота в 15 раз
больше, чем на Земле [Ксанфомалити, 2005]. Оранжевая дымка на вы-
сотах более 20 км может быть результатом электрических разрядов в
смеси азота и метана - так называемый "солин" [Ксанфомалити,
1997]. Давление атмосферы в 1,6 раз больше земной [Поверхность
Титана..., 1993]. Единственный из спутников в Солнечной системе,
о котором достоверно известно, что он обладает мощной атмосферой.
Вращается Титан по орбите в водородном торе. Движется в стандарт-
ном направлении. Повёрнут к Сатурну почти одной стороной (сутки
лишь на 49 мин короче месяца - 15,9 земных суток). До недавнего
времени предполагалось, что на Титане есть моря из жидкого метана
и этана, а также континенты изо льда со смолой (с гидроуглерода-
ми). В ноябре 1980 г. вблизи прошла американская станция "Вояд-
жер-1". Радиолокация Титана (в 2003 и до этого) показала, что по-
верхность Титана льдистая, но "грязная", сплошного океана из ме-
тана и этана нет, но поверхность неоднородная, и могут быть мно-
гочисленные отдельные моря жидких углеводородов в ударных крате-
рах [Уникальный Титан, 2004]. Итак, моря не найдены, но могут
быть пересыхающие метановые озёра ["Cassini" около Сатурна...,
2005]. Позднее на Титане удалось разглядеть тёмные 100-километро-
вые области, которые могут быть углеводородными озёрами [Какая
погода на Титане? 2001]. Края тёмных пятен со следами эрозии,
чётко очерчены, пятна теплее "береговой линии" [Озёра на Титане,
2006]. Кроме того, под 300-километровой ледяной корой в принципе
может быть холодный водный океан [Ксанфомалити, 2005]. На Титане
возможны дожди из жидкого метана. Могут быть также облака из ор-
ганического вещества, которое возникло под действием ультрафиоле-
товых лучей Солнца [Поверхность Титана..., 1993]. Доказано также,
что атмосфера очень динамична, облака покрывают обычно не более
1% поверхности. Вероятно, плотность атмосферы может меняться
из-за испарения азота из озёр [Какая погода на Титане? 2001]. По
данным аппарата "Гюйгенс", имеются континенты с горными районами
и пониженная жидкая или, по крайней мере, ровная поверхность. Ре-
ки сезонные, мощные, создают временные моря, которые потом испа-
ряются, оставляя тёмный осадок. С континентов это тёмное вещест-
во, выпадающее с дождями, смывается в моря. "Гюйгенс" сел на во-
дяной лёд с углеводородами, а сверху были метановые лужи, так как
недавно прошёл дождь. Температура поверхности - минус 178 граду-
сов Цельсия [Ксанфомалити, 2005]. К 2009 г. было достоверно дока-
зано, что метановые озёра имеются, над ними видны тучи из метана,
озёра при этом увеличиваются, т.е. идут метановые ливни. Возник
вопрос, почему метана так много, если он должен разлагаться от
ультрафиолетового излучения. Вероятно, метан выбрасывается вулка-
нами [Метановые линии на Титане, 2009]. Всё это поднимает старый
вопрос о возможности жизни на другой химической основе, чем зем-
ная. Недавно на Титане в инфракрасных лучах открыты также яркие
точки, которые могут оказаться вершинами гор с водным или углево-
дородным снегом ["Астрономы Медонской обсерватории...", 2001].
Доказано также, что длинные параллельные полосы, которые видны на
фотоснимках, - это песчаные барханы. Для существования таких бар-
ханов необходимо умеренное поступление нового сыпучего материала,
отсутствие жидкости (именно здесь и в какое-то время), умеренная
скорость ветра, сезонная смена направления ветра, но чтоб ветер
дул всё-таки в сходном направлении ["Полосатые" дюны Титана,
2006].
ГИПЕРИОН. Примерно в 24 радиусах планеты, в 27 (?) градусах к
орбите планеты. Альбедо 0,3, т.е. тёмное тело (не изо льда). Неп-
равильной формы (330 х 240 х 200 км). Напоминает уплощённую го-
ловку сыра. Есть кратер, ему соразмерный. Вероятно, большое роди-
тельское тело разрушилось [Ксанфомалити, 1997]. Вращение в стан-
дартном направлении. В резонансе с Титаном (4:3). Открыт Дж.Бон-
дом и У.Бондом, а также независимо У.Ласселом в 1848 г. [-].
Красноватые вкрапления могут иметь ту же природу, что и "грязь"
на Япете - см. ниже [Ашимбаева, 2010].
ЯПЕТ. В 59,4 радиуса планеты (в 3 562 000 км), оборот за 79,3
земных суток, в 16 градусах к орбите планеты, диаметром около
1330 км, массой 1/4300 Земли. Открыт Джованни Кассини в 1671 г.
Изо льда. Вращение в стандартном направлении. Обращён к планете
одной стороной, как Луна. Ещё Кассини заметил, что Япет по одну
сторону Сатурна в 6 раз ярче, чем по другую [Тёмная сторна Япета,
2001]. "Вояджер" показал, что поверхность одного полушария в
10-20 раз ярче другого, так как она (предположительно) с одной
стороны ледяная, а с другой - углистая [В странном мире Нептуна,
1989; Тёмная сторона Япета, 2001]. Иногда асимметрию Япета связы-
вали с бомбардировкой пылью от Фебы. Позднее появилась гипотеза,
что "виноват" Титан: он накопил на поверхности образующиеся в ат-
мосфере тёмные и красные вещества, а потом метеорит вышиб эти ве-
щества (смесь чёрного аморфного углерода, водяного пара и красных
солинов, образующихся из азота и метана под действием молний) на
орбиту вокруг Сатурна; Япет же, движущийся вперёд одной и той же
стороной, "нагрёб" это вещество на себя [Тёмная сторона Япета,
2001]. И всё-таки "грязь" оказалась с Фебы, которая, как выясни-
лось вращается внутри разреженного кольца, сформированного её ма-
териалом [Ашимбаева, 2010].
ФЕБА (ФЕБ?). В 215 радиусах планеты (в 12 950 000 км). Диаметр
порядка 220 км. Почти шарообразна. Изо льда? До недавнего времени
была единственным известным спутником Сатурна, который вращается
в противоположном направлении. Оборот делает за 550 земных суток.
Наверное, захваченный астероид. Открыта Пикерингом в 1898 г. [Но-
вые спутники Сатурна, 2001]. В июне 2004 сфотографирована станци-
ей "Кассини": приблизительно шарообразная форма, много кратеров
[информационные телепередачи]. "Грязный снежок" (смесь льда, кам-
ня и тёмных органических веществ). Сквозь тёмную оболочку местами
проглядывает довольно чистый лёд. Полоски такого льда видны также
на стенках свежих кратеров, где тёмное вещество сползло вниз. Фе-
ба как бы законсервированная комета, т.к. не приближалась к Солн-
цу. Некоторые мелкие спутники Сатурна могли образоваться из Фебы,
т.к. на ней есть кратеры диаметром порядка 50 км [Странности
древней Фебы, 2005]. Не обращена к Сатурну одной стороной [Ксан-
фомалити, 1997]. "Грязь" с Фебы, как выяснилось к 2009 г., обра-
зует разреженное кольцо - самое большое в Солнечной системе. Ма-
териал кольца выпадает на Япет, из-за чего одна его сторона стала
тёмной. Возможно выпадение вещества также на Гиперион [Ашимбаева,
2010]. Кольцо открыто американским орбитальным инфракрасным те-
лескопом "Spitzer". Оно, как и плоскость орбиты Фебы, наклонено
на 27 градусов к плоскости экватора Сатурна, занимая полосу от 6
до 12 млн км от планеты (видимый диаметр - 2 диаметра полной Лу-
ны). Высота кольца - 40 радиусов Сатурна. Частицы кольца движутся
в том же направлении, что и Феба (т.е. в обратном). Состоит изо
льда и пыли. В 1 куб.км 10-20 частиц вещества [Ашимбаева, 2010].
S/2000 S1, S2, S3 и S4. Четыре спутника, обнаруженных в авгус-
те-сентябре 2000 г. международным коллективом. Орбиты вытянутые.
Иррегулярные спутники (захваченные астероиды) [Новые спутники Са-
турна, 2001].
Тоже имеются группы, но не такие чёткие, как у Юпитера:
1) 14 ближайших к планете спутников движутся очень кучно (11
на той же орбите, что и ещё какие-то) и в стандартном направле-
нии, все они маленькие или средних размеров;
2) Титан и Гиперион - не очень естественная группа, так как
два тела резко отличаются по размеру; движение в стандартном нап-
равлении;
3) Япет - резко удалён от других спутников, средних размеров,
движение в стандартном направлении;
4) Феба - резко удалена от других спутников, небольшой спут-
ник, движение в противоположном направлении.
С некоторой натяжкой все 4 группы спутников можно поставить в
соответствие с 4 группами спутников Юпитера, а также с небесными
телами Солнечной системы, как это сделано для Юпитера.
УРАН
Уран еле-еле виден на небе простым глазом. Открыт в 1781 г.
Вильямом Гершелем (одновременно с первыми двумя спутниками).
Уран отстоит от Солнца на 19,19 а.е. От Солнца до него в
среднем - 2 870 990 000 км.
Год на Уране длится 84,02 земного года.
Скорость движения вокруг Солнца - 6,81 км/с. В четыре с лишним
раза медленней Земли.
Орбита Урана почти круговая (эксцентриситет - 0,047).
Угол наклона орбиты почти сходен с земным (отличие на 0,8 гра-
дуса).
Масса Урана - 14,6 земной массы. Это четвёртая по массе плане-
та Солнечной системы.
Диаметр на экваторе - 3,8 земного. Планета сплюснута не так
сильно, как Юпитер и Сатурн: диаметр по экватору - 51 118 км, по-
лярный диаметр - 49 946 км (недавние уточнённые данные). Объём в
64 раза превосходит объём Земли.
Уран тоже во много раз уступает Земле по плотности. Средняя
плотность - 1,29 г/куб.см. Причины этого - изначальный элементный
состав (преобладают лёгкие водород и гелий).
Сила тяжести на периферии Урана (в верхней части облачного
слоя) составляет всего 0,79 земной, хотя планета почти в 15 раз
массивнее Земли. Это происходит из-за удалённости облачного слоя
от центра планеты.
Уран, как и другие планеты-гиганты, быстро вращается вокруг
своей оси и делает оборот за 10 часов 42 минут. Впрочем, эта циф-
ра, вероятно, относится к верхнему атмосферному слою [Ю.Н.].
Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики гораздо больше,
чем у Земли - на 82 градуса. Или даже на 97,2 градуса, если учи-
тывать знаки магнитного поля. Уран просто лежит на боку! Поэтому
на Уране есть смена времён года, хотя до недавнего времени мы не
знали никаких её проявлений.
Освещённость Солнцем - 1/400 земной. Это всё равно в 1000 раз
больше, чем в лунную ночь.
В атмосфере Урана давно был известен метан.
Температура на верхушках облаков составляет на Уране минус 210
градусов Цельсия (новые уточнённые данные). О температуре твёрдой
поверхности говорить не имеет смысла, так как Уран - газовый шар
с небольшим твёрдым ядром.
Какие-либо детали на поверхности Урана до недавнего времени
были не видны, да и сейчас мы знаем о них мало.
В середине века были известны 5 спутников Урана, с 1986 г. -
15.
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
24 января 1986 г. Урана достигла станция "Вояджер-2", запущен-
ная ещё в 1977 г. [Встреча "Вояджера-2" с планетой Уран , 1986].
Она прошла в 81 600 км от планеты.
В 1977 г. с Земли вблизи Урана открыты кольца. В 1986 г. они
обследованы станцией "Вояджер-2", обнаружено 11 колец и примерно
100 поясов пыли вокруг Урана, а число известных спутников этой
планеты достигло 15 [Встреча "Вояджера-2"..., 1986].
Что же касается самого Урана, то он оказался тихим и однооб-
разно облачным, хотя предполагалось, что это столь же штормистая
планета, как другие гиганты. Уран холоден и внутри, и снаружи
(минус 210 градусов снаружи). Выяснилось, что он отдаёт в космос
удивительно мало тепла от ядерных реакций в своих недрах, так как
в далёком прошлом всё отдал из-за нестабильности [Почему Уран хо-
лодный, 1995]. Нестабильность, возможно, связана с резкой сменой
времён года из-за необычной направленности оси вращения.
На поверхности Урана были отмечены только единичные облачка из
кристаллов замёрзшего метана (никаких различно окрашенных облач-
ных поясов, вихрей и т.п.). Глубинные атмосферные течения Урана
скрыты голубой метановой дымкой. Уран ещё более голубой, чем наша
планета.
Период обращения Урана, определённый по отдельным облачкам,
отличается от ранее приводимого (10 часов 42 минуты). Так, облака
в 33 градусах южной широты делали оборот за 16,2 часа, а в 70
градусах южной широты - за 14 часов [Ксанфомалити, 1997]. По этим
облачкам удалось определить скорость ветра - 300 км/час. Для пла-
нет-гигантов это сравнительно низкая скорость.
На Уране обнаружены радиационные пояса и магнитное поле. Пери-
од вращения магнитного поля составляет 17 часов 14,4 минуты: так
вращаются глубокие слои планеты [Ксанфомалити, 1997].
Предположительно Уран состоит из следующих слоёв:
1. Ядро (0,3 радиуса). Из металлов и силикатов, а из льдов ме-
тана, аммиака и воды.
2. Оболочка из водорода и гелия (0,7 радиуса).
3. Атмосфера: водорода порядка 85%, гелия 12%, метана 2,3%,
чуть-чуть ацетилена [Ксанфомалити, 1997]. По другим сведениям,
метана - 3% [Вселенная, 1999].
Важно, что между ядром и оболочкой нет жидкого океана [Ксанфо-
малити, 1997].
С колец или метеоритных тел в атмосферу непрерывно падает ка-
кое-то количество воды [Вода в атмосферах планет-гигантов, 1998].
Хотя смена времён года на Уране очень чёткая (день и ночь на
полюсах длятся по 42 года), летние и зимние температура на плане-
те отличаются всего на 2 градуса из-за большой скорости ветра,
перемешивающего атмосферу [Встреча "Вояджера-2"..., 1986].
На Уране обнаружено магнитное поле, которое по величине срав-
нимо с земным. Интересно, что магнитная ось отклонена от оси вра-
щения на 59 градусов [Странные магнитные поля Урана и Нептуна,
2004], а у предыдущих планет - не более 20 градусов. Предполага-
лось, что источник поля находится в 10 000 км от ядра Урана. Ви-
димо, магнитное поле обусловлено не токами в слое расплавленного
железа, а токами в слое воды и аммиака (аммиак растворяется в во-
де и диссоциирует на ионы аммония и гидроксила: NH3 + H2O - NH4OH
- NH4 плюс + OH минус). Позднее выдвигалось предположение, что
конвективный слой Урана поверхностный (20-25% радиуса), и магнит-
ное поле связано именно с этим слоем. Кроме того, магнитное поле
как бы складывается из двух полей с двумя северными и южными по-
люсами [Сурдин, 2004].
В центре Урана, исходя из плотности планеты и её магнитного
поля, должно находиться ядро из твёрдых веществ (диаметром около
17 000 км и температурой около 7000 градусов Цельсия), над ним -
слой сжатых почти до жидкого состояния водяных паров, аммиака и
метана, а выше - атмосфера уже описанного состава. Слой металли-
ческого водорода отсутствует. Есть предположения, что эти слои
должны быть сильно перемешаны, так как уж очень быстро Уран вра-
щается вокруг своей оси [Встреча "Вояджера-2"..., 1986].
На Уране, как и на других планетах-гигантах, бывают полярные
сияния и т.п. явления, связанные с наличием магнитного поля.
Недавно разработана математическая модель, подтверждающая воз-
можность возникновения Урана и Нептуна примерно там, где находят-
ся Юпитер и Сатурн. Возникло 4-5 протопланетных ядер, но два из
них были потом выброшены подальше от Солнца. Возникнуть же в об-
ластях, где Уран и Нептун находятся сейчас, они не могли, так как
облако пыли и газа было в этом месте разреженным [Как и где роди-
лись Уран и Нептун? 2000].
КОЛЬЦА УРАНА
Кольца вокруг Урана оказались безусловно самым интересным объ-
ектом в системе Урана, так как они даны нам в развитии, они много
рассказывают о своей эволюции и вообще об эволюции такого образо-
вания как кольца планет-гигантов. Этим кольцам посвящена специ-
альная статья в журнале "В мире науки" [Кузи, Эспозито, 1987].
Кольца Урана были открыты с Земли в 1977 г. во время покрытия
Ураном звезды. Звезда, на которую надвигался Уран, должна была
исчезнуть за диском планеты хоть и не сразу, так как есть атмос-
фера, но очень быстро. Звезда же при приближении к диску Урана
начала "подмигивать" и менять яркость задолго до диска. Тогда
стали пристально наблюдать покрытия Ураном всех и даже слабых
звёзд. В результате этого было открыто 9 колец [Кузи, Эспозито,
1987].
"Вояджер-2" открыл ещё кольцо (или даже два, если считать с
одним менее чётким объектом). Кроме того, этой станцией были оп-
ределены ширина и другие параметры всех колец [Кузи, Эспозито,
1987]. Ещё два кольца были открыты американцами (М.Шоултер,
Дж.Лизауэр) в 2005 г. [Уран окружён синим кольцом, 2006].
"Вояджером-2" были обнаружены также примерно 100 поясов пыли,
которые располагались примерно там же, где и настоящие кольца
(они видны на единственном снимке с длительной экспозицией, кото-
рый сделан на просвет против Солнца).
Интересно, что 16 марта 1789 г. Гершель изобразил Уран с коль-
цами и приписал: "Кольцо короткое, не такое, как у Сатурна". Это
считалось ошибкой, так как увидеть кольцо Гершель не мог. Но
кольцо показано в том ракурсе и там, где оно находилось в 1789 г.
Может, 200 лет назад оно было ярче? [Ксанфомалити, 1997].
У колец Урана оказались следующие особенности [Кузи, Эспозито,
1987]:
1) не все кольца круговые, некоторые имеют форму эллипса;
2) все кольца тёмные, как уголь (таковы же и 10 спутников Ура-
на); есть предположение, что это связано с "бомбёжкой" заряженны-
ми частицами радиационных поясов [Ксанфомалити, 1997];
3) все кольца узкие (от 2 до 100 км, а не 60 000 км, как у Са-
турна);
4) ширина колец разная в разных местах (эллиптические кольца
менее широки ближе к Урану);
5) имеются разомкнутые кольца (в какой-то части орбиты нет
частиц).
Пылинок в кольцах почти нет, а только глыбы в несколько метров
[Ксанфомалити, 1997].
Порядок колец: эпсилон, дельта, гамма, эта, бета, альфа, 4, 5,
6 [Ксанфомалити, 1997].
Одно из внешних колец (эпсилон-кольцо) обладает рядом специфи-
ческих черт. Во-первых, оно самое яркое. Во-вторых, это кольцо с
двух сторон (с внутренней и внешней) ограничено спутниками-"пас-
тухами", которых нет у остальных колец, или же они крайне малы и
не зафиксированы. Спутники удерживают частицы кольца за счёт ре-
зонанса (кратности периодов обращения этих спутников и частиц
кольца). Это кольцо эллиптическое, не круговое. Вблизи Урана оно
имеет ширину 20 км и непрозрачное, вдали - 96 км и прозрачное,
разреженное [Кузи, Эспозито, 1987].
Тринадцатое кольцо (открытое в 2005 г.) имеет максимум излуче-
ния в синей, а не красной области, что говорит об очень малом,
субмикронном, размере частиц. Внутри синего кольца вращается не-
давно открытый спутник Маб - сходство с Энцеладом Сатурна! Маб
столь мал, что предположить вулканическую (приливную) активность
для него нельзя. Вероятно, вещество выбивается метеоритами. Круп-
ные частицы выстраиваются вдоль орбиты и вскоре "сгребаются" Ма-
бом, а "мелочь" под давлением света, магнитного поля и гравитаци-
онных явлений рассеиваются по большому объёму, из-за чего и обра-
зуется кольцо [Уран окружён синим кольцом, 2006].
Предполагается, что система Урана очень многочленна, и есть
около миллиона мелких спутников, которые по размеру промежуточны
между известными спутниками и частицами колец.
По-видимому, кольца Урана - это не длительно живущие образова-
ния, а фрагмент истории спутников. Кольца рассеиваются и вновь
возникают при столкновении спутников. Жить долго кольца не могут,
так как атмосфера Урана простирается до колец, и частицы должны
тормозить и падать на планету [Кузи, Эспозито, 1987].
СПУТНИКИ УРАНА
Спутникам Урана посвящена специальная статья в журнале "В мире
науки" [Джонсон и др., 1987]. Она дополнена цифровыми и прочими
данными из более поздних популярных публикаций [Купер, Хенбест,
1998; Вселенная, 1999].
Все 15 до недавнего времени известных спутников Урана имеют
ледяную поверхность, но, тем не менее, они темнее и содержат
больше скальных пород, чем спутники Сатурна, то есть это не ледя-
ные глыбы [Джонсон и др., 1987]. Ядро может быть до половины диа-
метра. Все спутники движутся в радиационных поясах и бомбятся за-
ряженными частицами [Ксанфомалити, 1997].
Позднее были известны 17 спутников, но последние два почти не
изучены [Сурдин, 1998в]. Потом сообщалось о 21 спутнике, но один
из них вскоре был "разжалован" [Вибе, 2002а].
5 спутников были известны давно. Они значительно крупнее ос-
тальных и вращаются дальше от планеты, подчиняясь принципам Боде
и другим принципам построения Солнечной системы: каждый следующий
примерно в полтора раза дальше предыдущего, размеры по мере уда-
ления сначала возрастают, а потом падают (верно только для пос-
ледней пары спутников). Все эти спутники в несколько раз меньше
Луны (по диаметру в 2-5), но всё-таки это значительные небесные
тела. Примерно такая же закономерность в относительных размерах
характерна для четырёх крупных спутников Юпитера.
Ещё 10 спутников открыты сравнительно недавно. Они вращаются
ближе к планете и гораздо меньше предыдущих. Один из них (самый
внешний) имеет диаметр порядка 160 км, а остальные девять - 40-80
км. Два ближних к планете спутника "стерегут" внешнее кольцо, а
остальные обращаются вне пояса колец. Принципы Боде и т.п. прин-
ципы на них не распространяются, если не принимать во внимание,
что они, в целом, не велики и близки к планете, как планеты зем-
ной группы в сравнении с планетами-гигантами. В остальном же они
другие (часть из них "бегает" вокруг планеты почти "кучей", отно-
сительные размеры ближних и более далёких не подчиняются ка-
ким-либо правилам).
Не исключено, что у Урана есть и более далёкие спутники, кото-
рые аналогичны группам далёких спутников Юпитера и Сатурна, но
они малы по размеру и потому пока не открыты...
Стоп! Предыдущая фраза уже устарела, так как совсем недавно
открыты два дальних спутника. Пока пишется работа, и эта фраза
может устареть. Их будет уже не два... А 5-6!
КОРДЕЛИЯ. Примерно в 1,8 радиуса планеты от её центра, в 98
градусах к орбите планеты, диаметром порядка 30 км. Открыт "Вояд-
жером-2" в 1986 г., как и все остальные мелкие спутники Урана.
Движение по орбите в обратном направлении, как и вращение Урана
вокруг оси. Самый близкий к Урану спутник и единственный, который
вращается внутри пояса колец. Внутренний "пастух" внешнего коль-
ца, самого большого и яркого [Джонсон и др., 1987].
ОФЕЛИЯ. В 2,1 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите планеты,
диаметром порядка 30 км. Движение по орбите в обратном направле-
нии, как и вращение Урана вокруг оси. Внешний "пастух" внешнего
кольца [Джонсон и др., 1987].
БЬЯНКА (БИАНКА). В 2,3 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите
планеты, диаметром порядка 40 км.
КРЕССИДА. В 2,4 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите плане-
ты, диаметром порядка 70 км.
ДЕЗДЕМОНА. В 2,45 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите пла-
неты, диаметром порядка 60 км.
ДЖУЛЬЕТТА. В 2,5 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите пла-
неты, диаметром порядка 80 км.
ПОРЦИЯ. В 2,6 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите планеты,
диаметром порядка 110 км.
РОЗАЛИНДА. В 2,7 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите пла-
неты, диаметром порядка 60 км.
БЕЛИНДА. В 2,8 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите плане-
ты, диаметром порядка 70 км.
ПУК (ПЭК). В 3,3 радиуса планеты, в 98 градусах к орбите пла-
неты, диаметром около 150 км. Последний из группы мелких спутни-
ков (самый крупный в этой группе), последний из скученно кружа-
щихся спутников и первый, начиная с которого соблюдаются принципы
Боде и т.п. [Джонсон и др., 1987].
МИРАНДА. Самый близкий к планете крупный и давно известный
спутник. В 5,1 радиуса планеты от её центра (в 130 000 км от по-
верхности планеты), оборот за 1,4 земных суток, в 98 градусах к
орбите планеты, диаметром 472 км (недавние данные). Открыт Койпе-
ром (Квипером) в 1948 г. Движение обратное, совпадающее с направ-
лением вращения Урана, как и у всех его спутников. Относительно
светлый спутник [Джонсон и др., 1987]. Нагромождение гигантских
скал и кратеров. Ущелья в 10 раз глубже Большого Каньона на Зем-
ле. Видимо, Миранда когда-то разлетелась от столкновения, а потом
осколки вновь соединились под действием взаимного притяжения.
Видны "швы" на границах блоков [Купер, Хенбест, 1998]. Есть от-
весный обрыв высотой 15 км [Энциклопедия для детей, том 8, 1997].
Кратеров на Миранде относительно мало [Океан..., 1987]. Некоторые
детали поверхности имеют запоминающиеся названия. Трапециевидное
образование из тёмных и светлых полос размером 140 на 200 км -
"шеврон". Это система некратерированных параллельных гряд, кото-
рые сходятся с другой такой же системой. От "шеврона" отходит
глубокий разлом. Есть также "Большой стадион" такой же природы.
Остальная поверхность кратерирована [Ксанфомалити, 1997].
АРИЭЛЬ. В 7,5 радиусах планеты (в 192 000 км), оборот за 2,5
земных суток, в 98 градусах к орбите планеты, диаметром, как счи-
тали, около 800 км (по последним данным - 1158 км). Открыт Лассе-
лем в 1851 г. Движение обратное (как и вращение Урана). Самый
светлый из спутников Урана (отражает 40% света). Покрыт сетью
расщелин глубиной до 30 км, но метеоритных кратеров меньше, чем
на следующем спутнике. Видно, что форма и размер кратеров меня-
лись при извержении вулканов, и часть кратеров оказалась разруше-
на. Большие метеоритные кратеры почти отсутствуют [Купер, Хен-
бест, 1998]. Активен и сейчас. Источник энергии - приливное тре-
ние, вызванное резонансами с Умбриэлем и Мирандой [Ксанфомалити,
1997].
УМБРИЭЛЬ. В 10,5 радиуса планеты (в 267 000 км), оборот за 4,1
земных суток, в 98 градусах к орбите планеты, диаметром 1169 км
(недавние данные). Открыт Ласселем в 1851 г. Движение обратное
(как и вращение Урана). Самый тёмный из больших спутников Урана
(отражает только 19% света). Много метеоритных кратеров, и от-
сутствуют следы недавней вулканической и т.п. активности. Кратер
Вунда диаметром 110 км окружён светлым кольцом [Джонсон и др.,
1987; Купер, Хенбест, 1998]. На дне крупнейших кратеров имеется
светлый материал, и можно предположить, что там пробит верхний
тёмный слой [Ксанфомалити, 1997].
ТИТАНИЯ. В 17,2 радиуса планеты (в 439 000 км), оборот за 8,7
земных суток, в 98 градусах к орбите планеты, диаметром около
1600 км (по последним данным - 1578 км). Крупнее других спутни-
ков. Открыта Гершелем в 1787 г. Движение в обратном направлении
(как и вращение Урана). Самый большой спутник Урана, но по диа-
метру всё-таки в 2 раза уступает Луне. Много метеоритных кратеров
[Джонсон и др., 1987; Вселенная, 1999], но древних ударных крате-
ров сравнительно мало, что говорит о каких-то процессах, разру-
шивших их [Ксанфомалити, 1997]. Есть сеть тектонических разломов
и признаки древнего вулканизма [Джонсон и др., 1987].
ОБЕРОН. В 23,0 радиусах планеты (в 587 000 км), оборот за 13,5
земных суток, в 98 градусах к орбите планеты, диаметром около
1450 км, по другим данным - 1523 км. Открыт Гершелем в 1787 г.
Движение в обратном направлении (как и вращение Урана). Второй по
величине спутник Урана, по диаметру примерно в 2 раза уступает
Луне. Обладает ледяной и сильно кратерированной поверхностью без
признаков геологической активности (трещин, вулканов) [Джонсон и
др., 1987; Вселенная, 1999]. Поверхность тёмная. Дно крупных кра-
теров тоже тёмное, что говорит о водяном вулканизме. Имеются ши-
рокая тектоническая долина и светлые выбросы из некоторых крате-
ров - "лучи" [Ксанфомалити, 1997].
СПУТНИК S/1997 U2 (СИКОРАКСА). Открыт в начале сентября 1997
г. с помощью пятиметрового телескопа Паломарской обсерватории в
США. Названия этого и следующего спутников придуманы только что -
Сикоракса (из "Бури" Шекспира) [Калибан и Сикоракса..., 1999].
Большая полуось орбиты имеет радиус в 253 радиуса Урана (6 470
000 км), оборот совершается за 495 земных суток, орбита наклонена
на 153 градуса к эклиптике [Сурдин, 1998б]. Звёздная величина -
20,4 [Калибан и Сикоракса ..., 1999]. Предполагаемый радиус - 60
км. Типичный "неправильный" далёкий спутник планеты-гиганта с вы-
тянутой орбитой, который из-за солнечной гравитации тяготеет уг-
лом наклона орбиты не к экватору планеты, а к плоскости её орбиты
[Сурдин, 1998в].
СПУТНИК S/1997 U1 (КАЛИБАН). Тоже открыт в начале сентября
1997 г. с помощью того же телескопа. Большая полуось орбиты имеет
радиус в 305 радиусов Урана (7 800 000 км), оборот совершается за
654 земных суток, орбита наклонена на 146 градусов к эклиптике.
Звёздная величина - 21,9. Предполагаемый радиус - 30 км. Такой же
типичный "неправильный" далёкий спутник планеты-гиганта [Сурдин,
1998; Калибан и Сикоракса..., 1999].
ОБЪЕКТ S/1986 U10 (десятый спутник Урана) замечен в мае 1999
г. Э.Каркошкой (США) на семи снимках из архива "Вояджера-2" при
их сравнении с более поздними изображениями, полученными телеско-
пом им. Хаббла. Он находится на вытянутой орбите в среднем в 75
тысячах километров. Диаметр не превышает 40 км. Но повторные наб-
людения не удались, и спутник был "разжалован" в неоткрытые [Ви-
бе, 2002а].
Недавно открытый спутник - Маб (см. "Кольца Урана").
НЕПТУН
Нептун не виден простым глазом и открыт Галле в 1846 г. в точ-
ке, вычисленной Леверье и Адамсом (Нептун своим притяжением "воз-
мущал", то есть слегка изменял орбиту Урана, что и помогло выяс-
нить его местоположение на небе). Интересно, что Нептун зарисован
Галилеем на фоне спутников Юпитера, но принят за звезду, а то бы
он был открыт значительно раньше [Сурдин, 1998г]. Интересно, что
Галилей 28 января 1613 г. даже сделал приписку: "за неподвижной
звездой следует другая, по той же прямой линии... которая наблю-
далась вчера ночью, но тогда они отстояли дальше друг от друга".
В 1670 г. Флемстид нанёс Нептун на звёздную карту [Ксанфомалити,
1997]. Нептун отстоит от Солнца на 30,07 а.е., или в среднем - 4
494 100 000 км. Свет доходит до этой планеты более чем через 4
часа.
Год на Нептуне длится 164,79 земного года.
Скорость движения вокруг Солнца - 5,43 км/с. В пять с лишним
раз медленней Земли.
Орбита Нептуна почти круговая (эксцентриситет - 0,009).
Угол наклона орбиты почти сходен с земным (отличие на 1,8 гра-
дуса).
Масса Нептуна - 17,14 земной массы. Это третья по массе плане-
та Солнечной системы.
Диаметр на экваторе - 3,6 земного. Планета почти не сплюснута:
диаметр по экватору - 48 528 км, полярный диаметр - 48 600 км
(недавние уточнённые данные). Объём в 60 раз превосходит объём
Земли.
Нептун тоже во много раз уступает Земле по плотности. Средняя
плотность - 1,64 г/куб.см. Причины этого - изначальный элементный
состав (преобладают лёгкие водород и гелий). Тем не менее, это
самая плотная планета из планет-гигантов.
Сила тяжести на периферии Нептуна (в верхней части облачного
слоя) составляет всего 1,12 земной, хотя планета в 17 раз массив-
нее Земли. Это происходит из-за удалённости облачного слоя от
центра планеты.
Нептун, вращается вокруг своей оси быстрее Земли и делает обо-
рот за 16 часов 7 минут (по другим новым данным - за 16 часов 3
минуты, но ранее период оценивался интервалом от 15 до 19,5 ча-
са).
Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики лишь чуть больше,
чем у Земли. Поэтому на Нептуне есть смена времён года, хотя до
недавнего времени мы не знали никаких её проявлений.
Освещённость Солнцем - 1/900 земной.
Атмосфера сплошь облачная. В атмосфере Нептуна давно известен
метан. Аммиак не может присутствовать в газообразном состоянии
(холодно). Нептун - самая голубая планета Солнечной системы, так
как метан поглощает красные лучи.
Температура на верхушках облаков составляет на Нептуне минус
210 градусов Цельсия (новые уточнённые данные). О температуре
твёрдой поверхности говорить не имеет смысла, так как Нептун -
газовый шар с небольшим твёрдым ядром.
Какие-либо детали на поверхности Нептуна до недавнего времени
были не видны, но сейчас мы знаем об облачном слое Нептуна много
удивительного (см. ниже).
В середине века были известны 2 спутника Нептуна, с 1989 г. -
8.
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
24 августа 1989 г. окрестностей Нептуна достигла станция "Во-
яджер-2", запущенная ещё в 1977 г. и уже прошедшая мимо трёх дру-
гих планет-гигантов. На изучение Урана и Нептуна станция была пе-
репрограммирована в полёте после успешного завершения программы
исследования Юпитера и Сатурна. Она прошла вблизи планеты (в 49
000 км от поверхности облаков) и её спутника Тритона. Открыты
кольца, 6 спутников, магнитное поле, атмосферные образования. По-
лёты к планетам-гигантам обошлись каждому американцу всего в 2,4
доллара. Новым данным по Нептуну, его кольцам и его спутникам
посвящена специальная статья [Киношита, 1989].
Магнитная ось Нептуна отклонена на 47 градусов от оси вращения
планеты [Киношита, 1989; Сурдин, 2004б]. Точнее - на 46,8 градуса
[Ксанфомалити, 1997]. Механизм образования поля, вероятно, такой
же, как у Урана: связанный с электропроводящей внешней конвектив-
ной оболочкой (см. выше). Есть, однако, указание, что поле воз-
буждается в жидкой проводящей среде [Ксанфомалити, 1997].
У планеты имеются небольшое твёрдое силикатное ядро диаметром
14 000 км, покрытое смесью жидкостей и газов (вода, аммиак, ме-
тан), а также атмосфера из водорода и гелия с примесью метана.
Водород и гелий присутствуют в обычных для нашей Вселенной соот-
ношениях [Киношита, 1989]. Позднее Л.В.Ксанфомалити [1997] приво-
дит сходные сведения. Ядро составляет 25% массы планеты и состоит
из оксидов кремния, магния и железа, а также из сульфидов. На
мантию приходится 70% массы. Она ледяная (а не смесь жидкостей и
газов) и представляет собой смесь воды, аммиака и метана. Выше
находится водный океан - самый большой океан в Солнечной системе!
Ещё выше - атмосфера из водорода (порядка 85%?), гелия (15%) и
метана (около 1%) [Ксанфомалити, 1997].
Нептун много излучает за счёт радиоактивного распада в недрах
[Ксанфомалити, 1997].
С колец или метеоритных тел в атмосферу непрерывно падает ка-
кое-то количество воды [Вода в атмосферах планет-гигантов, 1998].
В смысле "погоды" Нептун - это полная противоположность тихому
Урану. Ураганные ветры непрерывно дуют в направлении, противопо-
ложном вращению планеты, то есть на запад. Скорость ветра - около
2000 км/час [Вселенная, 1999]. Имеются многочисленные облака и
другие атмосферные образования, причём некоторые из них "ведут
себя" крайне нестандартно.
Большое Тёмное Пятно - это вихрь размером с Земной шар, анти-
циклон [Киношита, 1989]. Он находится на той же широте, где и
Большое Красное Пятно Юпитера (20 градусов южной широты) [Ксанфо-
малити, 1997]. Газы и увлекаемые ими облака (то есть жидкость в
виде мельчайших капель) крутятся в этом вихре с большой ско-
ростью. На краю вихря расположены белые облака. Кроме того, весь
этот вихрь, как единое целое, увлекается западным ветром на запад
со скоростью 300 м/с, или 1100 км/час, делая оборот вокруг плане-
ты за 16 земных суток. На Земле такая скорость ветра достигается
только внутри смерча, причём лишь в моменты столкновения смерча
со значительными предметами, а в свободно крутящемся смерче ско-
рость ветра составляет всего 100 м/с [Кушин, 1988]. В общем, ско-
рость движения Большого Тёмного Пятна столь велика, что соизмери-
ма со скоростью вращения планеты. Планета делает оборот вокруг
оси примерно за 16 часов, а вихрь, как можно понять из анализа
имеющихся источников, успевает продвинуться на запад так, что
планете нужно ещё 2 часа, чтоб "нагнать" его. Отсюда и берётся не
вполне понятная фраза в некоторых литературных источниках, что
пятно вращается вокруг планеты обратно её вращению и делает обо-
рот за 18 часов [Киношита, 1989]. Движения Пятна нестабильное, с
большим дрейфом [Ксанфомалити, 1997]. Есть указания [Купер, Хен-
бест, 1998], что скорость ветра, огибающего пятно в западном нап-
равлении, достигает 2000 км/час. Ветры дуют против вращения пла-
неты. Нигде в Солнечной системе зональные ветры не дуют с такой
большой скоростью!
Малое Тёмное пятно - тоже вихрь, но крутящийся противоположно
вращению Большого Тёмного пятна (циклон). В центре - восходящий
поток, вокруг - опускающийся. Малое Тёмное пятно, как единое це-
лое, тоже увлекается ветром на запад [Купер, Хенбест, 1998]. Есть
также указание, что это пятно вращается вместе с планетой [Кино-
шита, 1989]. Расположено оно тоже в южном полушарии, но значи-
тельно южнее [Ксанфомалити, 1997].
Скутер - скопление перистых облаков, огибающее Нептун за 16,8
часов. То есть скутер, повинуясь западному ветру, тоже движется
на запад и отстаёт от вращения планеты, но не так сильно, как два
предыдущих образования. Дело в том, что Скутер глубже погружён в
атмосферу, а она на такой глубине движется относительно остальной
планеты чуть медленнее (чем глубже, тем вообще медленней, и на
какой-то глубине - вместе с ядром и остальной планетой). Форма
Скутера постоянно меняется (то округлое, то квадратное, то треу-
гольное образование). Расположен Скутер, как и предыдущие два
пятна, в южном полушарии, причём в широтном смысле между ними
[Ксанфомалити, 1997], т.е. он иногда виден вблизи них и на одной
линии с ними [Ю.Н.].
Пятна на Нептуне, по-видимому, не являются такими стабильными
образованиями, как знаменитое Красное пятно на Юпитере. В 1994 г.
Х.Б.Хаммел и У.Локвуд стали изучать эти пятна с помощью Космичес-
кого телескопа имени Хаббла и выяснилось, что Большое тёмное пят-
но в Южном полушарии исчезло, зато в Северном полушарии возникло
новое тёмное пятно не менее первого [Странности пятен Нептуна,
1997].
На Нептуне вблизи ураганов наблюдались серебристые облака.
Возможно, это выбросы вверх метана, который на больших высотах
переходит в твёрдое состояние (замерзает) [Киношита, 1989].
Наблюдалось также полярное сияние.
В 1996-2002 гг. на Нептуне впервые наблюдались явления, свя-
занные со сменой времён года: облачные полосы в Южном полушарии
стали шире и ярче. И всё-таки сезонность на Нептуне выражена в
900 раз слабее, чем на Земле [На Нептун пришло лето, 2004].
КОЛЬЦА НЕПТУНА
Что-то подобное кольцам вблизи Нептуна видели и с Земли (во
время покрытий звёзд), но облик этих образований казался не впол-
не типичным, и потому сомнения разрешились только после полёта
станции "Вояджер-2". Тогда (в 1989 г.) были открыты 4 самых нас-
тоящих кольца толщиной 10-20 км - 2 широких и 2 узких. При пере-
сечении плоскости колец "Вояджер-2" до 300 раз в минуту сталки-
вался с пылинками колец [Киношита, 1989]. "Именные" названия ко-
лец приведены по атласу "Вселенная" [1999].
Кольцо А (кольцо Галле) - ближайшее к планете и самое широкое
(11 000 км). Внутри него движется спутник Наяда, а по внешнему
краю - спутник Талласа (по сути - "пастух"). В кольце имеются
сгустки частиц, причём природа этих сгустков не ясна (теоретичес-
ки частицы должны были равномерно распределиться по всему коль-
цу). Есть предположение, что эти сгустки - вихри, связанные с
движением спутника Галатеи, собственными ритмами и более близким
к планете сплошным кольцом (частью кольца А?). Эти объекты стали
называться эпитонами.
Кольцо С (кольцо Леверье) - следующее по удалённости от плане-
ты и очень узкое, но сильно концентрированное и потому яркое, хо-
тя состоит из тёмных частиц. Изнутри это кольцо "пасёт" спутник
Деспойна, а внешнего "пастуха" нет, и это кольцо непосредственно
или почти непосредственно примыкает к широкому кольцу B.
Кольцо В (Плато) - широкое (5500 км) и примыкает изнутри к
кольцу С. Снаружи оно "пасётся" спутником Галатея. В этом кольце
выявлены три чёткие сгустка частиц ("дуги", "арки"). Именно эти
сгустки не дали возможности однозначно признать наличие у Нептуна
колец во время наблюдения с Земли (казались спутниками). Природа
сгустков, как уже говорилось, не ясна.
Кольцо D (кольцо Адамса) - узкое, яркое (концентрированное),
из тёмных частиц и отделено от предыдущих колец широким просве-
том, в котором движется спутник Галатея (внутренний "пастух").
СПУТНИКИ НЕПТУНА
Первые 6 спутников открыты "Вояджером-2" в 1989 г. Материал
даётся по той же статье [Киношита, 1989], но дополнен сведениями
из других источников и. прежде всего, из книги Л.В.Ксанфомалити
[1997] (как правило, это информация в скобках).
НАЯДА. Примерно в 1,8 радиуса планеты. Внутри самого близкого
к планете широкого кольца A. Движется в экваториальной плоскости
планеты. Диаметр - 150 км (по другим данным - 54 плюс-минус 16
км). Остаток расколовшегося большого спутника? [Киношита, 1989].
Орбитальный период - 7,1 часа [Ксанфомалити, 1997].
ТАЛАССА. Примерно в 2 радиусах планеты. На внешнем краю широ-
кого кольца А, "пастух" этого кольца. Движется в экваториальной
плоскости планеты. Диаметр порядка 80 км. Остаток расколовшегося
большого спутника? [Киношита, 1989]. Орбитальный период - 7,5 ча-
са [Ксанфомалити, 1997].
ДЕСПОЙНА (ДЕСПИНА). Примерно в 2,1 радиуса планеты. В широком
просвете между широким кольцом А и узким кольцом С, внутренний
"пастух" этого последнего кольца. Движется в экваториальной плос-
кости планеты. Диаметр - 180 км (по другим данным - 150 плюс-ми-
нус 30 км). Остаток расколовшегося большого спутника? [Киношита,
1989]. Орбитальный период - 8 часов [Ксанфомалити, 1997].
ГАЛАТЕЯ. Примерно в 2,5 радиуса планеты. В широком просвете
между широким кольцом В и узким кольцом D, внутренний "пастух"
этого кольца. В экваториальной плоскости планеты. Диаметр порядка
150 км (по другим данным - 180 плюс-минус 20 км). Остаток раско-
ловшегося большого спутника? [Киношита, 1989]. Орбитальный период
- 10,3 часа [Ксанфомалити, 1997].
ЛАРИССА. Примерно в 3 радиусах планеты. Первый спутник, нахо-
дящийся вне пояса колец Нептуна, и последний спутник, орбита ко-
торого близка к "сгустку" внутрикольцевых спутников. В экватори-
альной плоскости планеты. Впервые наблюдалась с Земли в 1981 г.,
но была принята за часть колец. Диаметр порядка 190 км [Киношита,
1989] или 190 плюс-минус 20 км. Орбитальный период - 13,3 часа
[Ксанфомалити, 1997].
ПРОТЕЙ (ПРОТЕУС). Примерно в 4,7 радиуса планеты. В экватори-
альной плоскости планеты. Самый большой из недавно открытых спут-
ников Нептуна. Диаметр - 400 км (400 плюс-минус 20 км). Покрыт
метеоритными кратерами, и диаметр одного из них составляет почти
половину диаметра Протея [Киношита, 1989]. Орбитальный период -
26,9 часов [Ксанфомалити, 1997].
ТРИТОН. В 12,9 радиуса планеты от её центра (в 354 800 км от
поверхности планеты), оборот за 5,9 земных суток, в 140 градусах
к орбите планеты, в 20 градусах к экваториальной плоскости плане-
ты, диаметром, как считали, около 3775 км (по последним данным -
2705 плюс-минус 10 км), массой 1/46 массы Земли (?) [Киношита,
1989; Купер, Хенбест, 1998]. На совершенно круговой орбите (экс-
центриситет - 0,001), но, как предполагается, изначально имел
очень вытянутую орбиту, которая округлялась из-за торможения в
среде и приливного рассеяния энергии, в результате чего Тритон
"сгрёб" другие изначальные спутники и стал таким непропорциональ-
но большим [Ксанфомалити, 1997]. Открыт астрономом-любителем Лас-
селем в 1846 г. Движение обратное вращению планеты (единственный
крупный спутник в Солнечной системе с таким вращением). По-види-
мому, захвачен Нептуном, а не возник вместе с ним (впрочем недав-
но появилась и другая гипотеза - см. ниже). Самый большой из
спутников Нептуна, считался размером с Луну, но оказалось, что
несколько уступает ей по размеру. "Вояджер-2" прошёл в 40 000 км
от Тритона и передал на Землю чёткие его фотоснимки. Тритон - это
самое холодное из изученных тело Солнечной системы, температура
поверхности - минус 235 градусов [Купер, Хенбест, 1998] или минус
236 [Киношита, 1989]. Имеются смена времён года и полярные шапки
из замёрзшего метана и азота, а также, возможно, из органических
соединений, близких к метану. "Снег" из этих соединений имеет ро-
зоватый оттенок. Местами на юге наблюдались проталины. Есть,
по-видимому, замёрзшие "озёра" из воды [Киношита, 1989]. Высказы-
вались даже предположения, что на Тритоне в принципе могут быть
моря и озёра из жидкого азота [В странном мире Нептуна, 1989].
Атмосфера разреженная, но всё равно это один из двух спутников в
Солнечной системе, где есть постоянная атмосфера. Зарегистрирова-
ны полярные сияния [Киношита, 1989]. Поверхность покрыта трещина-
ми. В южном полушарии имеются чёрные полосы - следы недавней вул-
канической деятельности. Есть и ныне действующие вулканы (гейзе-
ры) - из трещин извергается смесь парообразного азота и пыли. Она
поднимается на высоту до 8-10 км и оседает полосами (по направле-
нию ветра). Источник вулканической деятельности - парниковый эф-
фект в прозрачном азотном льду под воздействием солнечного света
весной, а весна длится 40 земных лет. Причину обратного движения
Тритона иногда видят в следующем. Компьютерное моделирование по-
казало, что чем дольше идёт образование спутниковой системы, тем
больше захватывается обратных частиц. Чем дальше планета от Солн-
ца, тем дольше она формируется. Система Нептуна возникала так
долго, что обратно движущееся вещество воспреобладало и породило
Тритон [В странном мире Нептуна, 1989]. Атмосфера Тритона меняет
состав в зависимости от времени года, который длится 165 земных
лет. Меняются концентрации азота и метана в связи с плавными, но
очень большими изменениями температуры [На Тритоне - тоже потеп-
ление, 1999]. Летом и осенью 1998 г. Солнце стояло в зените над
южным полюсом, и азот стал быстро испаряться. Атмосфера увеличила
объём за 10 лет в 2 раза [На Тритоне сейчас - лето, 1999]. Кроме
того, зарегистрированы быстрые события, которые, вероятно, связа-
ны с геологическими причинами: в 1977 г. был замечен аномально
красный цвет атмосферы. Наверное, из недр Тритона были выброшены
красные тёмные породы. Это привело к изменению отражательной спо-
собности небесного тела, и произошло глобальное потепление: с
1989 г. к 1997 г. средняя температура выросла на 2 градуса Кель-
вина [На Тритоне - тоже потепление, 1999]. Тритон тормозится при-
ливным воздействием планеты и приближается к ней. Вероятно, по
мере приближения к планете он выбросил в межпланетное пространс-
тво все внешние спутники кроме уж очень далёкой Нереиды, которая
изначально была дальше Тритона. В будущем Тритон приблизится к
планете, уничтожит её маленькие спутники и кольца, а потом сам
превратится в кольцо, более массивное, чем у Сатурна [Сурдин,
2002б].
НЕРЕИДА. Примерно в 225 радиусах планеты от её центра (в 5 570
000 км от поверхности планеты), оборот за 359,4 земных суток, в 6
с половиной градусах к орбите планеты, в 30 градусах к экватори-
альной плоскости планеты, диаметром, как считали, около 300 км
(по последним данным - 340 плюс-минус 50 км). Открыта Койпером в
1949 г. Движение совпадает с направлением вращения планеты [Кино-
шита, 1989]. Орбита сильно вытянутая (от 1,4 до 9,7 млн. км от
планеты, эксцентриситет - 0,75). Яркость меняется в четыре раза,
что связано либо с неправильной формой, либо с сильной пятнис-
тостью [В странном мире Нептуна, 1989], а вообще это самый свет-
лый спутник Нептуна: альбедо 14%, а у остальных - 5-6% [Ксанфома-
лити, 1997]. Есть недавние указания, что диаметр Нереиды состав-
ляет 600 км. Захваченное Нептуном небесное тело.
У Нептуна можно различить примерно те же группы спутников, что
и у других планет-гигантов (особенно, если считать, что какие-то
из спутников пока не открыты):
1) группа "кучно живущих" маленьких внутренних спутников
(сходны с планетами земной группы, так как для внешних из этой
группы соблюдается правило Боде, но отличаются "кучностью" самых
близких к планете спутников);
2) Тритон - крупный спутник; был бы аналогичен планетам-гиган-
там, если бы двигался в стандартном направлении;
3) Нереида - аналогична группировкам дальних, но не самых
дальних спутников Юпитера и Сатурна, так как вращается в стан-
дартном направлении (впрочем, на таком расстоянии от планеты нап-
равление движения может быть случайным, и тогда Нереиду можно
считать аналогом и самых дальних спутников Юпитера и Сатурна).
ПЛУТОН
Поиск Плутона начат Ловеллом, когда выяснилось, что особеннос-
ти движения Урана нельзя объяснить только тяготением Нептуна.
Открыт Плутон через 12 лет после смерти Ловелла в 1930 г. Клайдом
Томбо, сотрудником обсерватории Ловелла.
Плутон отстоит от Солнца в среднем на 39,5 а.е., или в среднем
на 5 905 000 000 км (по последним данным - на 5 913 520 000 км),
то есть он почти в сорок раз дальше от Солнца, чем Земля. Свет от
Солнца доходит до него в среднем за 5 с половиной часов.
Исходя из практического отсутствия атмосферы и удалённости от
Солнца, можно предположить, что температура поверхности Плутона
составляет в среднем минус 220 градусов Цельсия. Это царство пол-
ного холода, хотя далеко не полного мрака, так как Солнце сверка-
ет на этой планеты в виде очень яркой звезды. Ярче, чем у нас
ночью светит Луна.
Год на Плутоне длится 247,7 земного года (по новым уточнённым
данным - 248,54). Плутон находится в резонансе 2:3 к Нептуну.
Средняя скорость движения вокруг Солнца - 4,74 км/с. В шесть с
лишним раз медленней Земли.
Орбита Плутона заметно эллиптическая (эксцентриситет - 0,25).
Это самая вытянутая орбита большой планеты в Солнечной системе. В
течение 20 земных лет на каждом витке вокруг Солнца Плутон дви-
жется внутри орбиты Нептуна, то есть не является самой далёкой
планетой Солнечной системы (в частности, с 1979 по 1999 годы).
Это оптимальное время для изучения Плутона. Такие пересечения ор-
бит для других больших планет не свойственны.
Угол наклона орбиты резко отличен от угла наклона земной орби-
ты (отличие на 17,1 градуса). По сути Плутон находится вне плос-
кости остальной Солнечной системы.
Масса Плутона, как считали раньше, чуть меньше земной массы,
но это представление теперь отброшено.
Диаметр Плутона считался примерно равным диаметру Земли, но
эти представления оказались ошибочными.
Освещённость Солнцем - 1/1600 земной.
Период обращения вокруг оси считался равным 6 суткам и 9 ча-
сам, причём такое представление сейчас подтверждено. Период опре-
делялся по регулярным изменениям яркости планеты, так как ка-
кие-либо детали на поверхности Плутона до сих пор не видны. Даже
в самый сильный телескоп Плутон выглядит звездой (диск не виден).
Яркость Плутона из-за его вращения вокруг оси меняется на 30%,
что говорит о резко различном цвете планеты в разных местах [Тень
Харона, 1985].
Спутники не были известны.
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
Новые данные о Плутоне и его спутнике Хароне рассматриваются в
статье Ричарда Бинцеля [1990]. Все они получены с Земли или из
окрестностей Земли (инфракрасный спутник "IRAS" и оптический те-
лескоп "Хаббл").
Диаметр Плутона, как недавно выяснилось, составляет всего 2300
км. Значит, он отнюдь не равен Земле, а уступает ей по диаметру в
пять с половиной раз, по объёму - в 174 раза! По диаметру он даже
меньше Луны - в полтора раза. И всё-таки Плутон в два с половиной
раза превосходит по этому показателю самый крупный астероид Цере-
ру и по праву принадлежит к числу больших планет Солнечной систе-
мы. Недавние предложения ряда астрономов объявить Плутон астерои-
дом и присвоить ему номер не были одобрены большинством учёных
[Плутон "разжаловать" не удалось, 1999].
Масса Плутона составляет 0,0022 земной, то есть он "легче"
Земли примерно в 450-500 раз [Купер, Хенбест, 1998], по другим
данным - в 350 раз [Бинцель, 1990]. Масса Плутона была уточнена
после того, как был открыт его спутник Харон и движение Харона
было подробно изучено.
Отсюда средняя плотность этой планеты составляет 2,03 г/куб.см.
Исходя из массы и объёма Плутона легко определяется сила тя-
жести на его поверхности - 0,04 земной.
Так как Плутон значительно плотнее планет-гигантов, можно
предположить, что у него есть большое по объёму каменистое ядро
(но всё-таки не металлическое). Сверху ядро покрыто ледяной ман-
тией, а в самом верхнем слое этой мантии много замёрзшего метана.
Из-за него поверхность Плутона выглядит слегка красноватой, и от-
ражательная способность этой поверхности в 7 раз выше лунной
[Бинцель, 1990]. Позднее было показано наличие на поверхности за-
мёрзших метана, угарного газа и азота [Плутон и Харон, 2001].
Обычно у Плутона практически нет атмосферы (вымерзла), но,
когда он подходит чуть ближе к Солнцу (пересекает орбиту Непту-
на), метан частично испаряется, образуя разреженную газовую обо-
лочку. Можно предположить также присутствие в атмосфере азота.
Потом атмосфера вновь вымерзает, и поверхность планеты покрывает-
ся свежим метановым льдом, из-за чего выглядит такой светлой. Ат-
мосфера открыта в 1988 г. во время покрытия звезды, которая гасла
постепенно, т.е. методом Ломоносова [Плутон обладает атмосферой,
1989]. Атмосфера разреженная и соответствует 10-метровому слою
воздуха [Изучается Плутон, 1988].
Яркость планеты чуть выше у полюсов. Это означает, что есть
полярные шапки из замёрзшего метана. Шапки - свежее выпадение из
атмосферы, и поэтому они светлее [Полярные шапки на Плутоне,
1989]. Шапки уменьшаются при приближении Плутона к Солнцу.
На экваторе Плутона - 59, на полюсах - 54 градуса по Кельвину
[Изучается Плутон, 1988].
Ось Плутона наклонена к плоскости орбиты на 57,5 градусов, что
означает наличие смены времён года. Плутон лежит на орбите почти
боком, как Уран.
Плутон вращается вокруг своей оси в сторону, противоположную
вращению большинства других планет.
Недавно у Плутона открыт огромный спутник Харон, который вра-
щается близко от планеты и часто вызывает на ней солнечные затме-
ния. Плутон и Харон повёрнуты друг другу всегда одной и той же
стороной. Когда Плутон и Харон покрывают один другой, их суммар-
ная яркость падает на 2-4% [Существование Харона подтверждено,
1985].
Какие-либо детали на поверхности планеты до сих пор не видны,
но изучая яркость Плутона и Харона во время затмений, удалось
составить схему яркости разных участков планеты. Так мы узнали,
что на поверхности Плутона есть большие тёмные пятна (вероятнее
всего, заливавшиеся лавой участки) и уже упоминавшиеся полярные
шапки. Должны быть также метеоритные кратеры.
Обычно Плутон считают "убежавшим" спутником Нептуна (пересека-
ет его орбиту, очень мал, вне плоскости остальной Солнечной сис-
темы и т.п.), но недавно высказывалось мнение, что он самостояте-
лен изначально, так как в его составе больше каменистых веществ и
вообще он не похож на "коренные" спутники соседних планет, а бо-
лее похож на захваченный Нептуном Тритон [Бинцель, 1990]. Вероят-
но, в этом случае Плутон можно рассматривать как тело, которое
промежуточно между "истинными" большими планетами и телами пояса
Койпера (см. ниже).
В июле 2015 г. мимо Плутона должна пролететь американская
станция "New Horizons", отправленная в январе 2006 г. [Сурдин,
2007а].
ХАРОН - СПУТНИК ПЛУТОНА
Харон открыт американским исследователем Джимом Кристи в 1978
г. при изучении снимков Плутона, сделанных при помощи земных те-
лескопов. На этих снимках Плутон и Харон из-за дрожания земной
атмосферы видны слитно (в общем сиянии), но Плутон имеет как бы
грушевидную форму. Регулярные повторения этой "грушевидности"
послужили доказательством наличия спутника. Чуть позднее косми-
ческий телескоп "Хаббл" сумел расчленить "грушу" на два чётко
различимых небесных тела [Бинцель, 1990; Купер, Хенбест, 1998].
Суммарный блеск пары Плутон-Харон составляет около 14-й звёздной
величины [Сурдин, 2007а].
В период максимального сближения Плутона с Солнцем (а, значит,
и с Землёй) Харон, благодаря специфике своей орбиты, периодически
был виден на фоне диска Плутона и периодически "прятался" за Плу-
тон. Кроме того, эти два небесных тела периодически "затмевали"
друг друга своими тенями. Это меняло их суммарную яркость. Яр-
кость менялась также от того, каким участком - более светлым или
менее светлым - тела поворачивались к Земле. Астрономам удалось
расшифровать все эти периодические изменения яркости и узнать
много сведений об этой двойной планете.
Диаметр Харона первоначально был оценен в 1190 км, что нес-
колько превышает половину диаметра Плутона [Бинцель, 1990; Купер,
Хенбест, 1998]. В 2005 г., во время покрытия Хароном звезды 15-й
величины, диаметр был уточнён и оказался равным 1207 км (плюс-ми-
нус 2 км) [Сурдин, 2007а]. В Солнечной системе сейчас не известна
другая пара планета-спутник, в которой два небесных тела были бы
столь близки друг к другу по размеру и массе. На долю Плутона
приходится 88%, а на долю Харона - 12% общей массы системы. Рань-
ше самой двойной планетой считалась система Земля-Луна, а теперь
первенство перешло к паре Плутон-Харон. Центр масс системы Плу-
тон-Харон находится вне Плутона в 1200 км от его поверхности, и
поэтому можно сказать, что оба члена двойной планеты вращаются
вокруг общего центра масс, а не Харон вокруг Плутона. О паре Зем-
ля-Луна этого всё-таки сказать нельзя, так как центр масс распо-
ложен внутри Земли.
Харон и Плутон, как уже говорилось, всегда повёрнуты друг к
другу одной и той же стороной, то есть день и месяц на Плутоне и
Хароне длятся одно и то же время - 6 земных суток и 9 часов. Ха-
рон висит в плутоновом небе неподвижно и никогда не виден с одно-
го из полушарий.
Плоскость орбиты Харона соответствует экваториальной плоскости
Плутона (Харон "парит" над одной из точек экватора Плутона). Обе
названные плоскости образуют угол 57,5 градуса к плоскости орбиты
Плутона.
Харон находится в 19 640 км от Плутона, то есть примерно в 17
радиусах Плутона.
Предполагалось, что Харон покрыт льдом, не содержащим метана
или содержащим лишь малые его количества, так как метановый лёд
во время сближения системы с Солнцем должен был бы испариться и
из-за своей лёгкости в виде газа покинуть Харон. Поэтому поверх-
ность Харона выглядит сероватой. Возможно, метан с Харона перетя-
нут Плутоном [Бинцель, 1990]. В 1999 г. на основании изучения
спектра доказано, что Харон покрыт водным льдом с присутствием
аммиачного льда, т.е. резко отличается от Плутона [Плутон и Ха-
рон..., 2001].
На фотографиях, полученных с помощью космического телескопа
"Хаббл", вблизи Плутона и Харона видна "дымка". Такой "дымкой"
окружены оба члена двойной планеты, она образует еле заметную пе-
ремычку между ними и в виде тора распределена вдоль орбиты Харо-
на [Купер, Хенбест, 1998]. Не исключено, что истечение газов с
Харона продолжается и сейчас. Газ рассредоточивается вдоль орбиты
Харона и течёт к Плутону. Есть также предположение, что метан те-
чёт от Плутона к Харону, временно удерживается Хароном, а потом
покидает его [Бинцель, 1990; Купер, Хенбест, 1998]. Во время пок-
рытия звезды Хароном его атмосферу заметить не удалось, т.е. она
имеет давление менее 0,1 мкбар. Давление атмосферы Плутона сос-
тавляет 10-15 мкбар [Сурдин, 2007а].
Харон и Плутон, согласно некоторым источникам [Купер, Хенбест,
1998], обладают сходной плотностью, и можно предположить, что их
внутреннее строение тоже сходно, то есть у Харона тоже есть каме-
нистое ядро и ледяная мантия. Есть, однако, указания, что плот-
ность Харона лишь в 1,4 раза превышает плотность воды (а не в 2,1
раза, как плотность Плутона) [Харон оказался "снежком", 1993].
Если это так, то Харон - это лёд с некоторым количеством камней,
то есть Харон похож на спутники соседних планет-гигантов. Выска-
зывалось предположение, что Харон и Плутон когда-то столкнулись,
и часть льда с Плутона упала на Харон. Впрочем, позднее плотность
Харона была оценена в 1,71 г/куб.см (плюс-минус 0,08 г/куб.см)
[Сурдин, 2007а].
Поверхность Харона представляется покрытой метеоритными крате-
рами, но достоверных сведений о рельефе этого далёкого небесного
тела, разумеется, нет.
НИКС И ГИДРА - НОВЫЕ СПУТНИКИ ПЛУТОНА
15 мая 2005 г. с помощью космического телескопа "Hubble" отк-
рыты ещё два спутника Плутона - S/2005 P1 и S/2005 P2 [Новые
спутники Плутона, 2006], названные позднее Никс (богиня ночи,
мать Харона) и Гидра (змея у входа в подземное царство) [Сурдин,
2007а]. Они находятся в 2-3 раза дальше Харона (44 тыс. км). Диа-
метры - от 60 до 200 км [Новые спутники Плутона, 2006].
ТРАНСПЛУТОНОВЫЕ ПЛАНЕТЫ (ПОЯС КОЙПЕРА)
Открытие у Плутона его спутника позволило уточнить массу Плу-
тона и определить суммарную массу системы Плутон-Харон. Она ока-
залась 1/400 частью массы Земли, и объяснять влиянием этой массы
все аномалии движения Нептуна оказалось невозможно. Усилились по-
иски трансплутоновых планет.
В результате этого в начале 1990-х годов с разницей в один год
были открыты две малые планеты с диаметрами порядка нескольких
сотен километров, то есть тела, соразмерные крупным астероидам.
Первое такое тело обнаружили в конце 1992 г. Д.Джюит и Дж.Луу из
Гонолулу. Разумеется, это не объяснило особенности движения Неп-
туна, но был открыт второй пояс малых планет - пояс Койпера, или
пояс Эджворса-Койпера (в честь его предсказателей в 1949 и 1951
гг.) [Сурдин, 2002а]. Он расположен за орбитой Плутона и, возмож-
но, является поставщиком спутников для внешних планет-гигантов
(Уран, Нептун). Считается, что этот пояс довольно широк, но
всё-таки в облако Оорта, начинённое зародышами комет, переходит
не постепенно. Удалённость пояса Койпера от Солнца составляет
примерно 50-100 а.е., а облако Оорта начинается на расстоянии по-
рядка десятков тысяч а.е. [Минипланета нового класса, 1998]. При-
водились и несколько другие параметры для пояса Койпера: 30-130
а.е., но разница не принципиальна [Новый транснептунианский...,
1995; Минипланета нового класса, 1998].
Со вторым поясом малых планет произошло то же, что и с первым:
число открытых тел лавинообразно растёт. К 1997 г. было известно
порядка 40 объектов с предполагаемым диаметром от 100 до 200 км.
Открыто также тело диаметром 300 км, на поверхности которого по
данным недавно построенного самого большого в мире Оптического
телескопа им. У.М.Кека (Гавайские острова, CША) лежат замёрзшие
углеводороды: метан, этан, этилен или ацетилен, есть и более
сложные молекулы [Объект 1993 SC из пояса Койпера, 1998]. Эти уг-
леводороды узнаются по необычайно красноватому цвету небесных тел
[Новый транснептунианский объект 1994 TG2, 1995]. Слой замёрзшего
метана есть также на Плутоне и Тритоне, что говорит об их родстве
с малыми планетами второго пояса.
К концу 2001 г. были известны уже сотни тел в поясе Койпера
[Сурдин, 2002]. С каждым годом возрастает также размер самого
большого тела, известного в поясе Койпера. "Увеличивается" и уда-
лённость от Солнца.
Cороковая планета пояса Койпера (1996TL-66) оказалась в 4-6
раз дальше Нептуна, и её возможные размеры составляют 500 км по
одному источнику или 490 км по другому [Минипланета нового клас-
са, 1998]. Орбита сильно вытянута, и планета уходит за пределы
пояса Койпера на расстояние до 130 а.е. от Солнца. Существует
также объект 1996RQ-20. Он тоже не коренной в поясе Койпера. Ви-
димо, это та же сорок первая планета, которая в 2-3 раза дальше
Нептуна и фигурирует в заметке "Пояс Койпера всё "расширяется""
[1997]. Высказывается предположение, что эти тела менее стабиль-
ны, чем "полноправные обитатели" пояса Койпера и легче могут
превратиться в кометы, то есть между астероидами второго пояса и
кометными телами нет чёткой границы.
В 2000 г. группой во главе с Х.Левинсоном (США) открыт объект
диаметром порядка 400 км, который подходит к Солнцу на 6,6 млрд
км (а не на 4,5, где Нептун), отходит на 58,2 млрд км и делает
оборот за 3175 земных лет [Ядро суперкометы..., 2001]. Ему дали
"имя" Варуна [Сурдин, 2002а].
В 2001 г. группой под руководством Р.Миллиса (Ловелловская об-
серватория) открыто тело (2001 КХ76) диаметром 1200-1400 км, т.е.
больше Цереры - самого большого тела в Главном поясе астероидов
[Сурдин, 2002а]. Данное тело найдено также на фотографиях с 1982
г., что позволило вычислить орбиту сразу же и с большой точ-
ностью.
В 2002 г. М.Браун и Ч.Трухильо (США) открыли тело (2002 LM60)
диаметром 1300 км, т.е. тоже больше Цереры и, возможно, больше
предыдущего объекта. В космический телескоп Хаббла удалось разг-
лядеть его диск, что было сделано впервые для пояса Койпера. Оно
состоит, вероятно, изо льда с примесью камней. Орбита этого тела
почти идеально круговая. Название, предложенное первооткрывателя-
ми, - Квауар (в честь бога-творца в мифологии индейского племени
Тонгва в окрестностях Лос-Анджелеса) [Вибе, 2003б]. В более позд-
ней заметке он фигурирует как Квавар [Границу Солнечной системы
перенесли, 2005].
Интересно, что для пояса Койпера открыты такие же резонансные
явления, как и для астероидов. Часть открытых тел движется на
расстоянии 31-36 а.е. от Солнца, часть - 40-45 а.е., а промежуток
между ними или совсем пуст, или, по крайней мере, мало населён.
Это связано с гравитационным влиянием Нептуна, который выталкива-
ет небесные тела из этого промежутка (см. главу об астероидах)
[Новый транснептунианский..., 1995].
Для 12 самых маленьких тел в поясе Койпера (из числа открытых)
определены периоды их вращения вокруг оси (У.Романишин и С.Тег-
лер, США). Как правило, они составляют от 6 до 10,4 часов. Для
более крупных тел этого пояса получить аналогичную информацию
труднее, так как они сферичны, а потому меньше меняют яркость при
вращении [Как вращаются тела в поясе Койпера? 1999].
Что же касается того небесного тела, которое искажает орбиту
Нептуна, то теоретически оно должно быть тёмным (трудно открыть),
в несколько раз превосходить размеры Земли (иначе бы не влияло на
Нептун), вращаться в несколько раз дальше Нептуна (раза в три).
Это тело может оказаться возмутителем спокойствия в кометном ми-
ре, заставляя кометы в некоторых случаях падать на него, в неко-
торых - покидать пределы Солнечной системы, а в некоторых - нап-
равляться к центру Солнечной системы, то есть к Солнцу и Земле.
Таких крупных тел в облаке Оорта может оказаться несколько. Так
проще объяснить приход комет из самых разных точек пространства.
Кометные зародыши и сами могут во время случайных сближений "пор-
тить" друг другу круговые орбиты, но одним этим обилие комет не
объяснить.
Недавно с поясом Койпера удалось связать кольцо космической
пыли, найденное за орбитой Сатурна станциями "Пионер-10" и "Пио-
нер-11". Установлено, что частицы космической пыли отличаются
слишком грубой поверхностью, не свойственной межзвёздному вещест-
ву, а, значит, должны рождаться в Солнечной системе. Планеты-ги-
ганты своим притяжением непрерывно выбрасывают часть пылинок за
пределы Солнечной системы. Значит, кольцо должно непрерывно по-
полняться пылью, и поставлять её могут только тела пояса Койпера.
Там при столкновениях каждую секунду должно возникать около 50
тонн пыли, что достаточно для поддержания пылевого кольца за Са-
турном. По этому кольцу инопланетяне могут понять, что вблизи
Солнца имеется планетная система, и мы теперь можем действовать
аналогичным образом, рассматривая окрестности соседних звёзд
[Солнечная система "пылит", 2002].
К ноябрю 2003 г. космический аппарат "Вояджер-1", пролетевший
расстояние в 85 а.е. и находящийся в пределах пояса Койпера, об-
наружил стократное увеличение потока заряженных частиц с низкими
энергиями. Значит, аппарат завершил прохождение сквозь область
солнечной ударной волны. В 2008 г. эту же область будет проходить
"Вояджер-2" ["Вояджер-1" уже за границей Солнечной системы?
2004].
Говоря о поясе Койпера (поясе Эджворса-Койпера), нельзя обойти
молчанием проблему скрытого вещества во Вселенной. Большинство
тел пояса Койпера пока нам не видны, но ясно, что их очень много.
Обследована ничтожно малая часть неба (сотые доли процента), а
уже открыты десятки "жильцов" этого пояса. По подсчётам должны
быть десятки тысяч тел такого же размера, как открытые (сотни ки-
лометров), и миллионы тел размером с ядро кометы Галлея (десятки
километров). В сумме тела пояса Койпера д олжны быть в сотни раз
массивнее пояса астероидов [Новый транснептунианский..., 1995;
Сурдин, 2002].
Возможно, во Вселенной действует закон: чем меньше масса тела,
тем больше таких тел существует. Не исключено, что тела вроде
тех, какие найдены в поясе Койпера, насыщают межзвёздное прост-
ранство и даже составляют основную часть массы Галактики [Гонча-
ров, 1999]. Мы же живём в исключительной области, где вся эта
"мелочь" объединилась в большие планеты.
ЭРИДА (ЗЕНА) - ДЕСЯТАЯ ПЛАНЕТА
Десятая планета Солнечной системы была открыта совсем недавно
- в первые годы 21 в. [Вибе, 2006б]. Сначала она была известна
под неформальным именем Зена - в честь героини фантастического
сериала ["Десятая планета"..., 2006], но потом приобрела более
традиционное для подобных объектов название - Эрида [Семейство
транснептунового астероида, 2007]. Это один из членов пояса Кой-
пера, такой же, как остальные, но несколько превосходящий по мас-
се Плутон. Временное название планеты - 2003 UB313. Её первоотк-
рыватели - американцы М.Браун, Ч.Трухильо и Д.Рабинович. Планета
впервые сфотографирована ими 21 октября 2003 г., но планетную
природу зарегистрированного объекта исследователи поняли только в
2005 г. (при повторном анализе снимков). Позднее найдены были
старые изображения того же объекта - вплоть до 1989 г., что поз-
волило точно определить его орбиту. Угол орбиты к плоскости эк-
липтики составляет 44 градуса (из-за чего тело было открыто так
поздно). Период - 557 лет. Подходит к Солнцу на 38 а.е., т.е.
ближе Плутона, который в среднем удалён на 39,5 а.е. Удаляется на
97 а.е., т.е. орбита вытянута более, чем в два раза. Звёздная ве-
личина в момент открытия - 18,9. Из предположения, что отражается
100% света, размер должен быть, как у Плутона, но на самом деле
вновь открытое тело чуть больше. В общих чертах известен его
спектр в ближнем инфракрасном диапазоне, что позволяет утверж-
дать, что оно, как и Плутон, покрыто метановым льдом. Признаки
азота, окиси и двуокиси углерода пока не обнаружены, хотя на Плу-
тоне эти вещества есть. Так как планетный статус нового члена
Солнечной системы не был признан, пришлось пересмотреть аналогич-
ный статус и для Плутона.
10 сентября 2005 г. та же группа исследователей открыла спут-
ник десятой планеты, который по диаметру примерно в 8 раз меньше
остального тела и находится от него в 40 000 км [Вибе, 2006б].
9 и 10 декабря 2005 г. Эрида была сфотографирована с помощью
космического телескопа "Hubble", причём на снимках удалось разли-
чить её диск. Диаметр Плутона - 2300 км, а Эриды - 2400 км (с
точностью до 100 км). Высокая отражательная способность Эриды,
вероятно, связана с метановым инеем на её поверхности. Иней - это
либо реликт атмосферы, окружавшей Зену, когда она была ближе к
Солнцу, либо результат просачивания метана из недр ["Десятая пла-
нета"..., 2006].
ТРАНСНЕПТУНОВЫЙ АСТЕРОИД 2003 EL61 - ХАУМЕЯ?
Этот объект пояса Койпера не сильно уступает Эриде и Плутону,
а по длине даже превосходит их, представляя собой "дыню" 1960 х
2500 км. Другие особенности - крайне малый период обращения (3,9
ч), большая плотность, каменистость (тонкий слой льда поверх кам-
ня), наличие двух спутников, наличие ещё не менее 5 астероидов на
похожих орбитах (данные К.Баркума). Всё это можно объяснить отно-
сительно недавним столкновением с другим телом.
Параметры спутников: внутренний на вытянутой 35-суточной орби-
те, внешний и более яркий на круговой 49-суточной орбите. Члены
того же семейства - 1999 OY3, 1995 SM55, 1996 TO66, 2002 TX300,
2003 OP32 [Семейство транснептунового астероида, 2007].
Вероятно, эта система тел фигурирует в более поздних публика-
циях как карликовая планета Хаумея с двумя спутниками - Нияка и
Намака (все имена взяты из гавайской мифологии). Для Хаумеи при-
водится максимальный размер около 2000 км [Тоточава, 2009].
КАРЛИКОВАЯ ПЛАНЕТА МАКИ-МАКИ
Примерно в тех же "краях", где Хаумея, "обитает" карликовая
планета Маки-маки (Makemake) [Тоточава, 2009].
НОВАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕЛ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
В 2006 г. Международным астрономическим союзом принят новый
термин "малое тело Солнечной системы" (Small Solar system body).
В число таких тел попали: 1) традиционные астероиды (кроме Цере-
ры); 2) кентавры (аналоги астероидов, но движущиеся между орбита-
ми планет-гигантов); 3) троянцы (аналоги астероидов, но движущие-
ся по орбитам планет синхронно с ними; 4) все объекты за орбитой
Нептуна, кроме планет-карликов [Тоточава, 2009].
К планетам-карликам отнесены Церера и плутоиды (пока это Плу-
тон, Эрида, Хаумея и Маки-маки).
Отдельные категории - классические планеты и спутники планет.
ОБЛАКО ООРТА
Иногда в окрестностях Солнца появляются небесные тела, вещест-
во которых вблизи Солнца начинает испаряться и отбрасываться сол-
нечным ветром от Солнца. Это кометы. Их сильно вытянутые орбиты
свидетельствует в пользу того, что они приходят из очень далёких
областей Солнечной системы. Каждый год наблюдается в среднем 10
комет. Самые яркие из них обращают на себя внимание не только
астрономов.
В 1950 г. голландец Ян Оорт предположил, что кометы рождаются
в облаке, которое окружает внутреннюю, планетную, часть Солнечной
системы. Это облако - остаток той туманности, из которой путём
"слипания" частичек (под действием взаимного тяготения) образова-
лись Солнце и планеты. Первичная туманность обладала большей
плотностью вблизи центра, и здесь процесс планетообразования по-
шёл быстрее. Что же касается внешних, разреженных, частей, то там
сходный процесс не завершился и до настоящего времени.
На основании изучения 19 комет Оорт выяснил, что кометы, как
правило, приходят из области в 20 000 а.е., где они первоначально
имели скорость порядка 1 км/с. Такая скорость говорит о том, что
кометы - это составная часть Солнечной системы, так как "чужие"
тела (например, ближайшие к Солнцу звёзды) имеют относительно
Солнца скорость порядка 20 км/с [Марочник и др., 1987].
Считается, что в облаке Оорта сосредоточены многие миллиарды
кометных "зародышей" - тел, которые вращаются по различным орби-
там и пока ни разу не приближались к Солнцу. По Оорту [Марочник и
др., 1987], таких тел должно быть порядка 10 в одиннадцатой сте-
пени. Есть там и миллиарды настоящих комет, которые уже успели
"навестить" Солнце. Орбиты комет должны зависеть от случайных
сближений кометных "зародышей" друг с другом, от притяжения со-
седних с Солнцем звёзд, от притяжения существующих по некоторым
предположениям планетоподобных или даже тёмных звёздоподобных тел
в самом облаке Оорта (гипотеза существования Немезиды). Кометные
тела могут длительно кружиться в облаке Оорта, могут выбрасывать-
ся из Солнечной системы, а могут устремляться в окрестности Солн-
ца, превращаясь в настоящие хвостатые кометы.
По современным представлениям, облако Оорта простирается на
расстояние до 2 световых лет от Солнца (почти половина или треть
расстояния до ближайших звёзд). Если учесть, что до Плутона свет
доходит за 5 с половиной часов, то это означает, что возможный
радиус облака Оорта в 3000 раз превышает радиус орбиты Плутона.
Есть указания, что масса облака Оорта превышает суммарную массу
планет и пояса Койпера. Это означает, что Солнечную систему нель-
зя считать сформировавшейся даже в первом приближении.
Считается, что облако Оорта резко различается по своим свойс-
твам на разном расстоянии от Солнца. Начинается оно не сразу за
орбитой Плутона и поясом Койпера, а отделено широкой щелью. Далее
находится внутренняя часть облака, где кометные тела движутся, в
основном, в той же плоскости, что и планеты. Орбиты их более или
менее стабильные и до какой-то степени круговые. Во внешнем обла-
ке кометные тела движутся в любых плоскостях по случайным орби-
там, подчиняясь притяжению не только Солнца, но других звёзд [Как
устроена Солнечная система, 1988]. Известно, например, что через
26 000 лет звезда альфа Центавра заметно приблизится к Солнечной
системе, и тогда Землю и другие планеты начнут бомбить многочис-
ленные кометы, уклонившиеся со своих круговых орбит в облаке Оор-
та [Сурдин, 1994]. Не исключено, что такие периоды резкого усиле-
ния кометной активности были и раньше. Тогда центральные области
Солнечной системы пополнялись новым веществом, то есть усилива-
лось планетообразование.
Есть расчёты, согласно которым, за время существования планет-
ной системы "чужие" звёзды раз десять прошли через внутренний ко-
метный "банк", вызвав учащения комет в 1000 раз. Такое событие
длится примерно 400 000 лет. За это время на Землю выпадает до
200 комет (в среднем 1 комета в 2000 лет). В масштабах человечес-
кой жизни это, конечно, не особенно ощутимо, но в геологических
масштабах можно говорить о "кометном ливне". Такие "ливни" пыта-
лись связать с массовыми вымираниями видов на нашей планете [Ма-
рочник и др., 1987].
Есть сведения, что массовые вымирания происходят периодично -
раз в 26 миллионов лет, и учащения бомбардировок якобы тоже имеют
такую периодичность (по возрасту ударных кратеров). Периодичность
пытались связать с пересечением галактической плоскости Солнцем,
что происходит один раз в 30 миллионов лет. В плоскости Галактики
могут быть массивные облака пыли и газа, которые, как и звёзды,
должны "возмущать" кометное облако. Кроме того, разгадку перио-
дичности объясняли существованием Немезиды - тёмной звезды массой
в несколько сотых солнечной. Немезида, согласно этой гипотезе,
движется вокруг Солнца по вытянутой орбите и каждые 26 миллионов
лет входит в кометное облако [Марочник и др., 1987]. Впрочем,
станция "Пионер-10", находясь на окраинах планетной системы, не
испытала дополнительного ускорения, которое можно было бы объяс-
нить влиянием Немезиды или крупной планеты размером с Юпитер, хо-
тя влияние тела в 3-5 масс Земли не исключается [Снова о десятой
планете, 1988].
Само облако Оорта до недавнего времени наблюдать не удавалось,
так как оно очень разреженное, слабо освещено Солнцем, а также
потому, что мы находимся внутри него. Однако, другие сходные ту-
манности, кажется, удалось разглядеть: вблизи некоторых близких к
нам звёзд зарегистрированы еле заметные диски со щелью [Как уст-
роена Солнечная система, 1988; Там скрывается планета? 1995; Пла-
нета у Беты Живописца? 1996].
Солнечная система, таким образом, состоит из четырёх частей:
1) планетная система (пояс планет земной группы, первый пояс ма-
лых планет, пояс планет-гигантов); 2) щель, или пояс Койпера (ес-
ли он занимает всю щель); 3) внутренняя часть облака Оорта; 4)
внешняя часть облака Оорта.
Интересно, что каждая из перечисленных частей во много раз
больше предыдущих.
Предположение о том, что гамма-всплески, наблюдаемые в Солнеч-
ной системе, связаны со столкновением комет в облаке Оорта, не
подтвердилось. Источник этих всплесков находится вне Солнечной
системы и даже вне Галактики. Это слияние нейтронных звёзд [Труб-
ников, 1998] или взрывы гигантских сверхновых [Вибе, 2003в; Сур-
дин, 2003б].
В 14 ноября 2003 г. американские астрономы во главе с М.Брау-
ном открыли первое тело в Облаке Оорта или, по крайней мере,
вблизи Облака Оорта. Оно названо Седной - по имени эскимосской
богини моря. Седна находится от Солнца в два раза дальше, чем
Плутон. Орбита вытянутая. Год длится 10500 земных лет [Облако
Оорта стало видимым, 2004]. Диаметр менее 1700 км. Температура на
Седне никогда не превышает минус 240 градусов Цельсия. Это самая
красноокрашенная планета Солнечной системы. Поначалу посчитали,
что оборот вокруг оси Седна делает за 20-50 суток, т.е., вероят-
но, приторможена спутником [Границу Солнечной системы перенесли,
2005]. Позднее выяснено, что оборот совершается, вероятнее всего,
за 10 часов, т.е. спутника может не быть [Раскрыта тайна пропав-
шего спутника Седны, 2005]. Ближайшие 71 года Седна будет прибли-
жаться к Солнцу [Границу Солнечной системы перенесли, 2005].
КОМЕТЫ И МЕТЕОРНЫЕ ПОТОКИ
На этих днях мы ждём к себе комету,
Которая несёт погибель свету...
Михаил Лермонтов
(о комете Галлея,
1835, "Сашка")
Я не планета. Судьбы - свиты.
И в безднах неба, навсегда,
Я лишь комета без орбиты,
Я лишь падучая звезда...
Константин Бальмонт
Кометам можно было бы посвятить отдельную объёмистую книгу,
так как они видны невооружённым глазом и появлялись вблизи Земли
многократно. Поэтому в данном очерке приводятся только основные
сведения об этих небесных телах и порождаемых ими метеорных пото-
ках. Подробно рассматриваются лишь новые данные и особенно те,
которые собраны космическими аппаратами.
Кометы имеют ядро, напоминающее по размерам и форме небольшой
астероид. Ядро содержит твёрдые вещества, которые вблизи Солнца,
начинают испаряться. Вокруг ядра образуется газовая кома (голо-
ва), в тысячи и миллионы раз превышающая по объёму ядро. Напри-
мер, голова кометы 1680 г. по размерам приближалась к Солнцу. Га-
зообразное и зачастую ионизированное вещество под действием сол-
нечного ветра (под действием истекающей от Солнца плазмы) и под
действием светового давления перемещается в сторону от Солнца.
Так образуется кометный хвост, многократно превосходящий по раз-
мерам голову. Например, у кометы 1680 г. он в 2 раза превосходил
расстояние от Земли до Солнца. Впрочем, кометные хвосты бывают
разными: иногда они вытягиваются по прямой от Солнца (I тип),
иногда чуть отклонены от этого направления (II тип), иногда ко-
ротки и сильно отклонены (III тип), а иногда (редко) вытянуты по
орбите вперёд, назад или "тянутся" к Солнцу. Бывают кометы с нес-
колькими хвостами, состоящие из частиц разной природы (прежде
всего - разной массы). Иногда видна только голова кометы. Дело в
том, что яркость хвоста кометы всегда меньше яркости её головы, и
у слабых комет хвост может быть не виден. Не виден хвост также у
любых комет, если они ещё не успели приблизиться к Солнцу. Далё-
кие кометы напоминают маленькое и слабое туманное пятнышко, кото-
рое можно разглядеть лишь в сильный телескоп.
Различаются короткопериодические, длиннопериодические и непе-
реодические кометы. Непериодические кометы приходят к нам из об-
лака Оорта однажды, и время их прихода мы не можем предсказать.
Орбиты таких комет столь вытянуты, что их следующий приход может
состояться через многие миллионы лет. Они могут и вообще не поя-
виться, если орбиты будут изменены под действием притяжения ка-
ких-либо тел в облаке Оорта или близких к Солнцу звёзд (см. пре-
дыдущий раздел). Таких комет подавляющее большинство. Их орбиты
бывают сильно наклонены к плоскости эклиптики (к плоскости земной
орбиты и вообще к плоскости планетной системы). Движение может
быть в любом направлении.
Длиннопериодические кометы имеют периоды обращения более 200
лет. Короткопериодические кометы возвращаются к Солнцу через не-
большой срок. Периоды их обращения вокруг Солнца составляют от
нескольких лет до нескольких десятков лет, реже - сотни лет. В
середине XX века было известно около 100 короткопериодических ко-
мет, но, конечно, к настоящему времени их список пополнился. У
этих комет относительно упорядоченные орбиты: преобладает движе-
ние в плоскости эклиптики и в ту же сторону, что и движение пла-
нет (при взгляде с северного полушария Земли - против часовой
стрелки). Обычно эти кометы не покидают пределы планетной систе-
мы. Многие из них (кометное семейство Юпитера) не уходят от Солн-
ца далее орбиты Юпитера. Юпитер заметно влияет на "свои" кометы и
может "выкинуть" их подальше от нас или наоборот перевести на ор-
биты, близкие к Солнцу, после чего мы можем их наблюдать регуляр-
но.
При появлении новой кометы ей присваивается имя первооткрыва-
теля и порядковый номер (если этим же человеком открыты другие
кометы). Например, чешский астроном и геофизик А.Мркос открыл 15
комет [Детская энциклопедия, т.2, 1964].
Самый короткий период зафиксирован у кометы Вильсона-Харринг-
тона - 2,3 года. Эта еле заметная комета наблюдалась в 1949 г., а
потом была утеряна (не удалось с достаточной точностью вычислить
её орбиту). С периодичностью в 3,3 года возвращается к Солнцу ко-
мета Энке-Баклунда. Она наблюдается с 1786 г. и до сих пор.
Впервые появление кометы было предсказано Эдмундом Галлеем
в 1705 г. Комета, для которой это было сделано, носит имя учёного
и появляется каждые 76 лет. С помощью древних летописей прослеже-
ны многие её появления с 240 г. до нашей эры. В последний раз она
посетила "наши места" в 1986 г. (30-ый раз).
Голова и хвост комет состоят из газа и пыли. При каждом приб-
лижении к Солнцу комета теряет часть вещества, и поэтому коротко-
периодические кометы являются также короткоживущими. Есть сведе-
ния, что к середине XX века половина короткопериодических комет
уже не наблюдалась [Всехсвятский, 1955]. Иногда кометы разрушают-
ся и иным образом: комета Биэллы в XIX веке на глазах у наблюда-
телей распалась на несколько частей, а затем совсем исчезла. Газ
под действием солнечного ветра рассеивается в космическом прост-
ранстве, а частицы покрупнее (пылинки) постепенно расходятся по
орбите вперёд и назад, образуя метеорный поток. При пересечении
орбиты Земли с таким потоком наблюдается метеорный дождь (более
одного метеора в минуту из одной и той же точки ночного неба, на-
зываемой радиантом). Метеоры сгорают в верхних слоях земной ат-
мосферы. Особенно сильные метеорные дожди наблюдались в 1872 и
1885 годах, когда Земля пересекала орбиту распавшейся несколько
десятилетий перед этим кометы Биэллы. Метеорные потоки носят наз-
вания созвездий, из которых они вылетают - Персеиды, Лириды, Ори-
ониды... К середине XX века было известно около двух тысяч визу-
альных радиантов [Астапович, 1955]. Средняя скорость метеоров -
45 км/с.
Газы и лёгкие частицы покидают кометное ядро (сдуваются сол-
нечным ветром), а частицы покрупнее скапливаются на поверхности,
образуя защитную корку на поверхности ядра.
Спектральными методами с Земли в составе кометных голов были
обнаружены вещества со следующими формулами: C2, C3, CH, CN, NH,
NH2, Na, Fe, Ni, Cr. В хвостах I типа - CO, N2, CO2, CH. Все эти
молекулы ионизированы (без одного из электронов), и потому взаи-
модействуют с солнечным ветром. В хвостах II типа - те же нейт-
ральные молекулы, что и в головах (или особенно мелкие пылинки
такого химического состава). В хвостах III типа - пылинки разного
размера. Частицы обычно в той или иной степени электрически заря-
жены и зачастую являются химически активными радикалами, но из-за
разреженности вещества не могут вступить в реакцию с другими час-
тицами и потому сохраняются длительно, чего не бывает в земных
условиях.
Прохождение Земли сквозь кометные голову и хвост не ощутимы.
Столкновение с ядром представляет большую опасность, но случается
редко. Пример - падение в 1908 г. Тунгусского метеорита, который
не был обычным метеоритом (маленьким астероидом), а был, судя по
всему, именно ядром кометы диаметром менее 100 м. Ядро кометы
вошло в атмосферу под углом 10-15 градусов. От трения об воздух
тело рассыпалось и взорвалось, чуть-чуть не долетев до поверхнос-
ти Земли. Во время падения Тунгусского метеорита всю ночь свети-
лось небо над Евразией в полосе шириной от Петербурга до Крыма и
длиной от Тунгуски до Великобритании (Бронштен, 1993). Это дви-
гавшиеся вблизи ядра кометные частицы (в основном, молекулы газа
и т.п.) вписались в "коридор" околоземной орбиты и летели ка-
кое-то время в верхних слоях атмосферы параллельно земной поверх-
ности (больше угол - падение, меньше - выход из атмосферы) . Ев-
ропейские газеты того времени отметили, что "ночь в эту ночь" по-
чему-то не наступила. О падении метеорита в Сибири узнали через
14-18 лет, хотя местная сибирская газета сообщила о нём.
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
В 1986 г. европейский космический зонд "Джотто" пересёк цент-
ральную часть головы кометы Галлея в 605 км от ядра (по другому
источнику - в 550 км). Скорость прохождения станции через комету
составляла около 70 км/с. Комета Галлея движется навстречу Земле,
и её скорость сложилась со скоростью аппарата, запущенного с Зем-
ли. Пылинки кометы даже повредили некоторые приборы "Джотто", но,
в целом, станция полностью справилась с поставленной задачей
[Пролёт "Джотто"..., 1986].
Помимо "Джотто" через голову кометы Галлея в это же время
прошли американские станции "Вега-1" (в 8900 км от ядра) и "Ве-
га-2" (в 7900 км от ядра), а также японский аппарат "Планета-А"
(в 150000 км от ядра). Они двигались дальше от ядра, но зато че-
рез менее концентрированное вещество и "видели" комету в целом
[Пролёт "Джотто"..., 1986].
До 1986 г. кометные ядра не были доступны для наблюдения
(скрыты большой толщей газов и пыли кометной головы). "Джотто"
впервые сфотографировал ядро кометы Галлея с близкого расстояния.
Ядро оказалось "картофелиной" изо льда и камней размером 16 на 8
км (по другим источникам - 14 на 7,5 или 11-15 на 4-8 км) - в
10-100 раз массивнее, чем предполагали для данной кометы! [Пролёт
"Джотто"..., 1986; Марочник и др., 1987; др.]. Сверху, как и
представляли, находилась корка из тёмного тугоплавкого вещества.
Лёд под пылью. Поверхность ядра была холмистой и "усыпанной" ме-
теоритными кратерами. Газы вырывались из кометного ядра струями,
пробив в нескольких местах корку. Наблюдались две больших и две
малых струи [Пролёт "Джотто"..., 1986]. За сутки расходовалось
100 000 тонн льда [В голове кометы - лёд, 1986].
Определён был химический состав кометы. Достоверно выяснено,
что в ядре кометы Галлея присутствуют замёрзшие вода (H2O) и уг-
лекислый газ (CO2). Предположительно есть также синильная кислота
(HCN), аммиак (NH3) и метан (CH4). Когда эти вещества испаряются,
образуются различные вторичные молекулы, которые уже перечисля-
лись выше по наблюдениям спектра комет с Земли. Достоверно обна-
ружены, в частности, CO, CN, C2, C3, CH, NH, NH2, OH (химически
активные молекулы, радикалы и т.п., они образуются при взаимо-
действии кометного вещества с потоком солнечной плазмы и светом)
[В голове кометы - лёд, 1986]. Интересно обнаружение различных
органических веществ: углеводородов (пентан, гексан, бутадиен,
бензин, толуол и др.), азотсодержащих (аминокислоты пурин и аде-
нин), кислородсодержащих (метиловый и этиловый спирт), содержащих
одновременно кислород и азот (метанолнитрил) [Органические ве-
щества в комете Галлея, 1987]. Это ещё одно подтверждение того,
что органические вещества могут возникать и без участия живых ор-
ганизмов.
Когда комета Галлея уже отходила от Солнца и была между Сатур-
ном и Марсом, на ней наблюдалась длительная вспышка, увеличившая
её яркость в 300 раз [Гигантская "вспышка"..., 1991]. Столкнове-
ние с астероидом? Но почему долгая вспышка? После столкновения от
перегрева пошли какие-то химические реакции? Или сбита корка, и
газы устремились наружу из многих трещин?
Кстати, даже "повседневная" активность ядра кометы Галлея, по
представлениям ряда исследователей, слишком велика, чтоб её объ-
яснить воздействием только солнечной энергии. Есть, например,
предположение, что углерод и органические вещества кометы воспла-
меняются в кислороде, и горение уходит под кору кометы, в резуль-
тате чего выбрасывается так много угарного газа и копоти (C, C2,
C3). Со струями при горении выбрасывается и пыль [Источник энер-
гии в комете Галлея? 1989].
При каждом приближении к Солнцу комета Галлея теряет до 250
000 000 тонн вещества, которого может хватить ещё на 170 000 лет
при той же скорости испарения. Но скорость может измениться: кор-
ка тугоплавкого вещества может стать толще и замедлить испарение,
а внезапный распад кометы - резко ускорить его.
Помимо изучения кометы Галлея, в последние годы астрономы име-
ли возможность наблюдать падение кометы Шумейкеров-Леви-9 на Юпи-
тер [Бялко, 1993; Силкин, 1994; Юпитер "зализывает раны", 1995].
Комета была открыта Кэролайн и Юджином Шумейкерами вместе с Дэви-
дом Леви 24 марта 1993 г. на обсерватории Маунт Паломар вблизи
Юпитера [Сурдин, 2002б]. С 16-го по 22 июля 1994 г., т.е. в тече-
ние недели, эта комета, распавшаяся на части 2 года назад, бомби-
ла планету. Сначала эта комета с 20-километровым ядром прошла в
половине радиуса планеты от Юпитера, и он разорвал её своими при-
ливными силами на 20 видимых с Земли обломков. Они выстроились в
цепочку (растянулись по орбите кометы), сделали длинную двухго-
дичную петлю, а потом один за другим упали на Юпитер со скоростью
более 60 км/с. Это происходило на скрытой от нас стороне планеты,
но, когда планета поворачивалась, видны были следы падений (иные
цвет и форма облаков). Первый обломок размером примерно в 1 км
упал 16-го июля. За горизонтом Юпитера наблюдалась вспышка ярче
Ио. Через несколько минут место падения повернулось к нам. Тёмное
пятно виднелось несколько суток. Крупнейший обломок диаметром от
2,3 до 10 км (по разным данным) упал 18-го июля и создал выброс
раскалённого столба газов, сравнимый по яркости с самим Юпитером.
Мощность взрыва оценивается в 6 миллионов водородных бомб по 1
мегатонне каждая [Ксанфомалити, 1997]. Радиояркость планеты тоже
возросла. След был виден много месяцев. Быстро вращающийся Юпитер
подставлял комете свои разные участки, и следы падений образовали
цепочку, хотя некоторые мелкие обломки "сошли с рельсов" и нанес-
ли удары вне основной линии. Это самая большая из наблюдавшихся
космических катастроф в Солнечной системе. После неё в США было
создано научное подразделение по прогнозу подобных катастроф
(наблюдения за подходящими близко к Земле астероидами и кометами)
[Силкин, 1994]. В связи с этим родилась гипотеза, объясняющая
рождение цепочек кратеров (катенов) на Луне и других небесных те-
лах (см. главу о Луне). В частности, на Земле в республике Чад c
корабля "Spasce Shuttle Endeavor" при помощи бортового радара об-
наружена цепочка из трёх метеоритных кратеров. Возраст кратеров -
360 миллионов лет, предполагаемый диаметр тела - 11-16 км, пред-
полагаемый размер обломков - не менее 1,6 км [На территории Ча-
да..., 1997]. Сообщается, что катенов много на спутниках Юпитера,
причём все они расположены на стороне, обращённой к Юпитеру [Бял-
ко, 1993].
Кроме того, в эти годы астероид Хирон был "переведён" в кометы
[Загадочный Хирон, 1996]. Хирон диаметром в 180 км считался до
недавнего времени самым далёким из известных астероидов первого
пояса. Его вытянутая орбита расположена между орбитами Марса и
Урана, и оборот вокруг Солнца он делает за 51 земной год. Недавно
он сблизился с Солнцем, и вокруг него было открыто непостоянное
газово-пылевое облако (иногда есть выбросы газа, иногда нет). Это
истощившаяся комета. Об астероидах группы Хирона см. выше.
Среди астероидов была открыта ещё одна бывшая комета. Период
её обращения - несколько тысяч лет [Астероид - бывшая комета,
1997].
В 1997 г. окрестности Земли посетила крупная комета, открытая
американскими астрономами-любителями Хейлом и Боппом в 1995 г. Её
период - 3000 лет, диаметр ядра - примерно 100 км. Она прошла в
200 000 000 км от Земли [К нам летит ещё одна великая комета,
1995]. У кометы было два хвоста: голубой - газовый, желтоватый -
пылевой [Чилингарян, 1997]. Когда комета уже уходила, был открыт
третий хвост - из атомов натрия, прямой и жёлтый. Такой хвост
наблюдается впервые [Третий хвост кометы Хейла-Боппа, 1998]. По
другим данным, диаметр ядра - 50 км, что тоже очень много. Уходя-
щая комета очень долго сохраняла активность, и кома у неё была
видна на большем удалении, чем Сатурн [Комета Хейла-Боппа...,
2001].
В 2001 г. американский аппарат "Deep Space-1" подошёл к комете
Борелли и сфотографировал её лучше, чем другие аппараты комету
Галлея. Длина 8 км, "кегля", скоро распадётся на две части, раз-
лом пройдёт по самой середине, на обеих концах плато, между ними
- гладкая яркая равнина, над ней - три колонны газа и пыли, много
трещин [Предсмертное дыхание кометы Борелли, 2002].
В ноябре 2002 г. открыта долгопериодическая (37 тыс. лет) ко-
мета C/2002V1 (или неофициально NEAT). В феврале она была видна в
бинокль и 18 февраля 2003 г. прошла в 14,8 миллионах километров
от Солнца, т.е. в 4 раза ближе Меркурия. В это время комета ока-
залась в поле зрения станции "SOHO", что совпало со вспышкой на
Солнце, из-за чего комета стала ярчейшей из 600 комет, наблюдав-
шихся "SOHO". Солнечный выброс разорвал хвост кометы в виде вилки
[Солнце разорвало комете хвост, 2004].
Та же станция "SOHO" открыла две кометы, подошедшие к Солнцу
на 0,1 радиуса Солнца (на 70 тыс. км). У одной из них ядро и го-
лова испарились, а хвост остался [Безголовая комета, 2004].
В 2004 г. кометы Вильда-2 (Вилда-2) достиг американский аппа-
рат "Stardust", стартовавший в 1999 г. (см. выше). Он сфотографи-
ровал ядро кометы и собрал её пылинки, пройдя через комету со
скорость 6 км/с в 240 км от ядра, а в 2006 г. совершил мягкую по-
садку на Землю [Сурдин, 2006в]. Комета Вильда-2 до недавнего вре-
мени обращалась вокруг Солнца между орбитами Юпитера и Урана, но
в сентябре 1974 г. она пролетела на расстоянии 0,006 а.е. от Юпи-
тера, после чего стала периодически сближаться с Землёй (на 1,21
а.е.) и была открыта Паулем Вилдом. Период кометы составляет 6,39
года. Орбита лежит почти в плоскости земной орбиты, что облегчает
полёты к ней. Важно, что комета содержит вещество, которое до не-
давнего времени было "законсервировано" на краю планетной системы
[Сурдин, 2006в].
Чуть позднее американский аппарат "Deep Impact" сблизился с
ядром кометы 9P/Темпеля-1. Он выстрелил в ядро и дистанционно
обследовал выброшенное вещество [Сурдин, 2006в].
В 2014 г. спутником кометы 67P/Чурюмова-Герасименко должен
стать европейский зонд "Rosetta". Он, кроме того, высадит на ядро
автоматическую лабораторию [Сурдин, 2006в].
К теме данной главы имеет отношение также падение метеорита
26-го августа 1992 г. в Голландии. 10 человек наблюдали вспышку.
Был слышен взрыв. Отмечено сотрясение Земли из-за акустической
ударной волны. Метеорит поперечником 1 м взорвался за 1 секунду
до падения на Землю и испарился, как и Тунгусский метеорит, то
есть это тоже был обломок кометного ядра или ядро совсем малень-
кой кометы, пористое тело ["Тунгусское диво" в Голландии? 1993].
От исчезнувших комет, как уже говорилось, остаются потоки ме-
теорной пыли. Постепенно пылинки теряют упорядоченность движения
и разлетаются по окрестностям Солнца, выпадая на планеты. Каждый
год Земля получает из космоса примерно 3000 тонн метеорной и т.п.
пыли, причём приносится около 300 тонн органического вещества
[Органический "дождь"..., 1992]. Согласно другому сообщению [Ис-
точник космической пыли..., 1999], в год оседает более 10 000
тонн космической пыли. Метеоров так много, что изобретена даже
метеорная связь (аналог спутниковой): сигнал отражается от мете-
орной пыли; так был найден угнанный грузовик, который посылал
сигналы... [Метеорная радиосвязь, 1990]. Метеор порождает элект-
рическое поле. Слышен радиосвист [Астапович, 1955]. На метеорных
остатках и вулканической пыли на высоте 70-90 км вырастают ледя-
ные кристаллы, образуя серебристые облака, которые хорошо видны
летними ночами в средних широтах [Сурдин, 1989].
Под утро метеоров больше, и они белее, чем вечером, т.к. Земля
движется вперёд утренней стороной. Есть годичная вариация из-за
наклона земной оси. У экватора метеоров больше [Астапович, 1955].
Один из самых мощных метеорных дождей наблюдался в 1966 г. при
прохождении Земли через поток Леонид. Над Северной Америкой заре-
гистрировано до 150 000 метеоров в час. Мощный дождь ожидали и в
1998 г., когда Земля сближалась с кометой Темпела-Туттля, которая
за этот поток ответственна. Но наблюдалось только 200-300 метео-
ров в час, хотя и это в 20 раз больше, чем средняя интенсивность
Леонид. Ни один из искусственных космических объектов не постра-
дал [Леониды вреда не причинили..., 1999]. Изучение Леонид в 1998
г. подтвердило, что при пролёте особенно ярких метеоров (болидов)
фиксируется низкий звук. Высказано предположение, что пролёт ме-
теора является "спусковым крючком" какого-то широкомасштабного
явления в атмосфере: электромагнитные волны сверхнизкой частоты
приходят с высот более 70 км и порождают звук. Что же касается
звуковых волн, то они не могут прийти так быстро. Сам метеор не
обладает энергией, достаточной для такого звука [Вибе, 2002б].
Были попытки связать тектиты - находимые в нескольких участках
Земного шара стёкла чёрного и тёмно-зелёного цвета - с тугоплав-
кой составляющей короткопериодических комет, врезавшихся в Землю
[Дмитриев, 1998].
Изучение 30 наиболее известных "дальних" комет вроде бы пока-
зало, что они в 3 раза чаще приходили из одного определённого по-
лушария и имели нетипично короткие орбиты. Это можно объяснить
существованием в 25 тыс. а.е. планеты в 1,5-6 раз массивнее Юпи-
тера. Впрочем, не все с этим согласились, т.к. результат может
быть случайным [Существует ли десятая планета? 2000].
24 октября 2007 г. наблюдался взрыв периодической кометы Холм-
са - яркость увеличилась почти в миллион раз. Взрыв мог быть выз-
ван столкновением с маленьким астероидом или испарением подпо-
верхностных льдов. Диаметр ядра кометы - 3,4 км. Она вращается
между орбитами Марса и Юпитера. Была открыта в 1892 г. и тоже при
взрыве, но менее ярком [Сурдин, 2008].
МЕТЕОРИТЫ
О, милый мир весёлых птичьих гнёзд!
Их больше нет.
Несчастная планета
попала в дождь из падающих звёзд
с диаметром
от мили до полметра...
...Железо вылетает из небес.
А люди стёкла круглые наденут
и шепчутся -
а может быть, не здесь?
А может, пролетят и не заденут?
Семён Кирсанов
Дожги меня.
Я рад такой судьбе.
И пусть!
И пусть я догорю на спуске,
рассыпавшись,
как метеорит тунгусский,
пылинки не оставив о себе.
Семён Кирсанов
Начнём с определений. Метеориты - это упавшие на Землю неболь-
шие тела космического происхождения. В момент, когда такое тело
ещё не достигло твёрдой поверхности планеты и в огненном окруже-
нии рассекает воздух, оно называется болидом. Болид по-русски оз-
начает "метательное орудие". Видимо, имеется ввиду, что его мет-
нул Всевышний, разгневавшись на кого-то из нас. Впрочем, далеко
не все болиды достигают цели. В большинстве своём они сгорают,
попав в нижние плотные слои атмосферы. Совсем крошечные тела (пы-
линки кометного и т.п. происхождения) сгорают в верхних слоях ат-
мосферы и называются метеорами - "падающими звёздами". Метеор в
переводе на русский язык означает "происходящее в воздухе".
Метеориты, метеоры и метеорные потоки обычно рассматриваются
вместе, но о метеорах и метеорных потоках уже говорилось в главе
о кометах. Последние десятилетия каких-либо новых сведений в этой
области не добавили. Метеориты тоже упоминались выше в той же
главе. Говорилось, что в качестве метеоритов на Землю могут па-
дать кометные ядра и их обломки, а также небольшие астероиды и
т.п. тела.
В случае столкновения с Землёй кометных ядер и их обломков
последние могут не долетать до твёрдой поверхности Земли и взры-
ваться от "удара" о земную атмосферу. Так как скорости подобных
тел очень велики, воздух представляет для них серьёзное препятс-
твие. До недавнего времени было известно всего два случая падения
относительно крупных тел кометного происхождения - Тунгусский ме-
теорит и метеорит 1992-го года в Голландии. Оба они взорвались в
воздухе, но ударная волна (спрессованный болидом воздух) достигла
твёрдой поверхности. Тунгусский метеорит диаметром порядка 30 м
взорвался на высоте 10 км и повалил лес на площади 2000 кв.км
[Силкин, 1994]. Интересно, что непосредственно в той точке, куда
"метил Всевышний" вертикальные стволы уцелели, но лишились веток,
а вокруг её деревья упали. В некоторые эпохи кометная "бомбарди-
ровка" Земли могла усиливаться (см. выше). Не исключено, что ко-
меты принесли на Землю 2/3 её воды [Л.В.Ксанфомалити со ссылкой
на другого докладчика, устное сообщение 16.02.2004].
Небольшие астероиды, их обломки и т.п. объекты сталкиваются с
Землёй гораздо чаще. И это вполне объяснимо, так как пояс астеро-
идов находится гораздо ближе к нашей планете, чем облако Оорта.
Признаки метеорита: 1) кора плавления (толщиной не более 1 мм);
2) ямки-регмаглипты (результат сверлящего действия воздуха); 3)
иногда конусообразная форма, но чаще форма обломков (раскол при
ударе об воздух); 4) шарики-хондры (видны на изломе в лупу или
даже простым глазом). Первые три признака понятны, если учесть,
что тело вонзилось в атмосферу со скоростью до 73 км/с (до 43
км/с скорость самого тела и 30 км/с скорость Земли, если Земля и
это тело двигались навстречу). Последний признак бывает не всегда
и связан, по мнению автора, с характером возникновения исходных
тел (астероидов). Астероиды "слипались" из более мелких частиц в
результате обычной метеоритной бомбёжки, но в условиях почти пол-
ного отсутствия атмосферы (отличие от больших планет). При соуда-
рениях микрометеорит с каким-то количеством вещества более круп-
ного тела всегда испарялся. Пар в условиях слабого тяготения мед-
ленно опускался на поверхность астероида, образуя по пути туман
из слипшихся молекул, а потом капельки жидкости, которые принима-
ли шаровидную форму и перед падением ещё успевали остыть и зат-
вердеть.
Метеориты бывают каменными (чаще всего, из силикатов), желез-
ными (Fe с примесью Ni и Co), железокаменными (реже всего). Из
железных метеоритов в нашей стране особенно известен Сихо-
тэ-Алинский, упавший в виде железного дождя в 1947 г. Обнаружено
свыше 200 воронок диаметром от 10 см до 26 м. Найдено 7000 оскол-
ков общим весом 23 тонны. Самый крупный - 1745 кг.
В большинстве своём небольшие метеориты полностью затормажива-
ются на высоте 10-20 км от трения об воздух (в этот момент они
раскалены, светятся), а потом падают под действием своего веса
уже без свечения. Только что упавший метеорит бывает горячим, но
не раскалённым. Метеорное тело перестаёт светиться при скорости 2
км/с.
Крупные метеориты протыкают всю атмосферу и превращаются в газ
при ударе о землю. Устремляющийся во все стороны газ производит
взрыв, в результате чего образуется метеоритный кратер.
В составе метеоритов преобладают 8 элементов: Fe, Ni, S, Mg,
Si, Al, Ca, O. Остальные элементы встречаются в ничтожно малых
количествах. Элементы образуют химические соединения, встречающи-
еся на Земле, но есть и ряд специфических минералов.
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ
В последние годы в печати приводились данные по количеству ме-
теоритов, падающих на Землю. Интерес к этой теме усилился в связи
с ростом популярности гипотезы о вымирании динозавров и других
групп живых организмов из-за падения гигантского метеорита 65
миллионов лет назад.
Каждый год на Землю падает в среднем 5800 метеоритов массой
более 100 г. [Падение метеоритов..., 1986], хотя не очень понят-
но, имеются ли ввиду собственно метеориты или также сгорающие в
воздухе болиды.
К числу относительно крупных недавних метеоритов принадлежит
Стерлитамакский, который упал на р.Белой около Уфы в 1990 г., об-
разовав кратер диаметром 10 метров. Болид нарастающей яркости в
течение 4 секунд наблюдался в созвездии Девы одним из местных жи-
телей. Найдена четверть обломков этого железного метеорита (общий
вес определяется по размеру кратера). Крупнейший из обломков ве-
сит 315 кг (50 х 45 х 28 см) [Петаев, Гареев, 1992].
Самым информативным метеоритом считается Пикскилл, который
упал в 1992 г. в США в штате Кентукки [Пикскилл..., 1994]. Он па-
дал очень полого (прошёл бы мимо Земли, если бы не воздух), летел
40 секунд, пролетел 700 км, и его успели в течение 22 секунд за-
печатлеть 14 видеокамер (на вечерних школьных соревнованиях было
много зрителей с видеокамерами). На высоте 46 км началась фраг-
ментация, маленькие кусочки отставали, длина всей цепочки - 20
км, до 70 светящихся объектов [Немчинов, Попова, 1998]. Упали 2
обломка. Один из них весом 12,4 кг найден. Он пробил багажник ма-
шины.
1 февраля 1994 г. над Тихим океаном в Микронезии наблюдался
также болид в одну тысячу тонн. Он светил, как Солнце. Потом
взорвался. Его чуть не спутали с ракетой и ядерным взрывом [Мете-
орит мог привести к трагедии, 1995].
Недавно яркий болид наблюдался вблизи Калуги [Немчинов, Попо-
ва, 1998]. Сведения о болидах можно сообщать Ивану Васильевичу
Немчинову в Институт динамики геосфер РАН по телефону (095)
939-79-05.
9 декабря 1997 г. на юге Гренландии упал крупный метеорит, по-
лучивший название Гренландского [Бронштэн, 1999]. Найдены мелкие
осколки. Каменный метеорит. Хондрит.
20 июня 1998 г. упал метеорит Куня-Ургенч в Туркмении [Бронш-
тэн, 1999]. Слышны были свист, грохот, сильный треск. В 8 км от
места падения метеорит светил ярче Солнца и отбрасывал тени. Ме-
теорит врезался на 4 м, образовал кратер диаметром 6 м и присы-
пался слоем грунта толщиной в полтора метра. 820 кг. 72 х 81 х 48
кубических сантиметров. С осколками должен быть 900-1000 кг. Ка-
менный. Хондрит. Ударился со скоростью 1,5 км/с. Изначально был 3
тонны массой. Вращался вокруг Солнца с перегелием внутри орбиты
Земли и афелием в 3 а.е. (астероид группы Аполлона). Догнал Землю
со скоростью 13 км/с. Вошёл в атмосферу под углом 30 градусов.
Третий случай падения тела кометной природы стал общеизвестным
совсем недавно, хотя метеорит упал в 1930 г. 13-го августа
1930-го года в верховьях реки Куруса в Южной Америке, как написал
итальянский миссионер, "Солнце сделалось кроваво-красным и кругом
распространилась тьма. На растительность посыпались красноватая
пыль и пепел. Послышался звук, исходивший сверху и напоминавший
свист при пролёте артиллерийских снарядов. Звук усиливался, пугая
всех. Те, кто не побоялся взглянуть на небо, увидели огромные ог-
ненные шары, падавшие с неба, подобно разрядам молнии. Они упали
в центре леса, причём были слышны три удара, похожие на раскаты
грома, сопровождавшиеся сотрясением земли" [Бронштен, 1999]. За-
метка миссионера была опубликована в газете Ватикана. Появилась
также заметка в "Дейли Геральд", но на эти публикации из специа-
листов обратил внимание только исследователь Тунгусского метеори-
та Кулик, написавший статью "Бразильский двойник Тунгусского ме-
теорита". О статье в 1989 г. вспомнили русские исследователи Тун-
гусского метеорита Н.В.Васильев и Г.В.Андреев. Тогда начали рабо-
ту западные исследователи. В 1998 г. на место падения была отп-
равлена экспедиция. Опросили очевидцев. Установлено, что энергия
взрыва была лишь в 2 раза меньше, чем при падении Тунгусского ме-
теорита. Взрыв произошёл на высоте 5-10 км. Нашли три депрессии
(углубления), и одна из них ограничена кольцевой структурой диа-
метром 1 км. Метеорит упал 13-го августа, а 12-го августа был
максимум метеорного потока Персеид. Направление падения совпадало
с направлением Персеид. Интересно, что в 1995 г. российские аст-
рономы М.А.Смирнов и А.М.Микиш обнаружили в период действия Пер-
сеид тела до 50 м, летевшие из радианта потока [Бронштен, 1999].
Не опечатка ли - уж очень большие? Или речь идёт о пролёте этих
тел очень далеко от Земли?
18 января 2000 г. близ оз. Тагиш в Канаде со взрывом упал ме-
теорит, названный Тагиш-Лейк. Его масса перед входом в атмосферу
должна была достигать 200 т. Найдены более 400 обломков массой до
2,3 кг. Пылевое облако и дымовые следы засняты. Орбита и скорость
определены. Хондрит класса CI [Загадочный метеорит Тагиш-Лейк,
2001].
5 января 2004 г. в небе над Испанией наблюдались огненные ша-
ры, напугавшие людей. На следующий день были найдены обломки ме-
теорита, кажется, железного [информационная радиопередача 5 янва-
ря 2004 г.].
В США метеорит попадает в человека в среднем 1 раз в 180 лет
[Падение метеоритов..., 1986].
На всей Земле метеорит попадает в человека в среднем 1 раз в
10 лет, и каждый год пробивается в среднем 16 крыш [Падение мете-
оритов..., 1986].
Считается, что Земля сталкивается с телами более 1 км в диа-
метре в среднем 1 раз в 160 000 лет. Гораздо реже бывают столкно-
вения с 10-километровыми объектами.
На Земле до недавнего времени было известно примерно 120 удар-
ных метеоритных кратеров диаметром от 1 до 100 км [Грив, 1990;
Немчинов, Попова, 1998], а по более позднему сообщению - 150 та-
ких кратеров, или астроблем [Масайтис, 1999]. Впрочем, позднее
метеоритные кратеры стали открывать "пачками". В 2004 г. в Ли-
вийской пустыне было обнаружено сразу 13 астроблем диаметром от
500 м до 2 км, а всего здесь могло быть около сотни таких крате-
ров. Они появились 50 млн. лет назад в результате столкновения
планеты с группой небольших тел [Метеоритное поле в Ливийской
пустыне, 2005]. Наиболее знаменит - Аризонский в США диаметром
1188,7 м и глубиной 173,7 м. Он возник несколько тысяч лет назад
в результате столкновения Земли с астероидом диаметром около 80 м
и массой около 2 миллионов тонн. Относительная скорость тела сос-
тавляла 20 км/с [Садил, Пешек, 1967].
В метеоритном кратере Хоугтон испытывается оборудование для
экспедиции на Марс. Кратер находится на острове Девон Канадского
Арктического архипелага. Возник 22 млн. лет назад. Диаметр ворон-
ки был более 27 км. Сейчас кратер диаметром 16 км оконтурен коль-
цом невысоких холмов. Ландшафт не имеет аналогов на Земле [Подго-
товка к экспедиции..., 2000].
Очень знаменит также Попигайский метеоритный кратер, или точ-
нее астроблема, так как в рельефе это образование выражено слабо.
Оно расположено на р.Попигай в пределах Анабарского кристалличес-
кого щита в Восточной Сибири и хорошо заметно из космоса [Масай-
тис, 1999]. В центре - округлое понижение с болотами и озёрами,
далее от центра - несколько концентрических разрушенных структур.
Диаметр - 100 км. Отдельные выбросы обнаружены в 70 км от центра.
Кратер возник 35,7 млн лет назад от удара по гнейсам астероида
диаметром в несколько километров. Здесь находят алмазы, как в
земных кимберлитах и лампроитах, но эти алмазы не прозрачны, жел-
ты, буроваты, черны, хотя иногда даже твёрже обычных. Алмазы в
настоящее время известны в 10 астроблемах. Графит, из которого
они возникли, может быть и земным, и метеоритным. При ударе весь
метеорит такого масштаба испаряется, но часть вещества вскоре
конденсируется в небольшие капли. Алмазы из "местного" графита
могут достигать 1 см [Масайтис, 1999]. Вероятно, Попигайский ас-
тероид относится к группе тел, возникших после столкновения двух
астероидов и вызвавших увеличение частоты падения метеоритов в
течение 2,5 млн. лет [Комета или астероид? 2005].
Если астероид падает в море, то метеоритный кратер через ка-
кое-то время заполняется морскими отложениями, и обнаружить его
очень трудно. В 1993 г. норвежец С.Т.Гудлаугсон предположил, что
в центре Баренцова моря имеется 40-километровый "шрам" от астеро-
ида, так как мезозойские отложения в этом регионе сильно наруше-
ны. В 1996 г. он и его коллеги подтвердили это предположение, об-
наружив при бурении морского дна под 400-метровым слоем осадочных
пород ударно деформированные зёрна кварца, концентрацию иридия в
15 раз выше фоновой и увеличенное содержание ниобия (см. следую-
щие абзацы). Так был открыт кратер Мьёлнир, возникший 161-126
млн. лет назад на границе юрского и мелового периодов в результа-
те столкновения Земли с телом, достигавшим в диаметре 1 км [Асте-
роид упал в Баренцевом море, 1997].
За 12 лет до этого гигантский кратер Элтанин, названный в
честь американского исследовательского судна, открыт также в море
Беллинсгаузена близ Антарктиды [Морская астроблема вблизи Антарк-
тиды, 1998]. Предполагаемый размер астероида - 1 км. Он упал в
море глубиной 5 км и создал кратер диаметром 20 км. Всплеск дол-
жен был иметь высоту 4 км и вызвать похолодание на всей Земле,
обогатив атмосферу паром. Цунами у берегов Южной Америки в океане
должно было иметь высоту 20-40 м, а на мелководьях и заливах вол-
на могла подняться на 1 километр. Следы такой волны есть в Новой
Зеландии и Австралии. Не исключено, что морские диатомовые водо-
росли заброшены в сухие долины Антарктиды именно этой волной.
Кратер диаметром внешнего вала 20 км открыт в Северном море
близ Великобритании и получил название Силверпит (по ближайшей
детали донного рельефа). Он обнаружен по данным сейсмических исс-
ледований начала 1990-х годов. Имеются центральная горка, чашеоб-
разное углубление диаметром 3 км и не менее 10 концентрических
валов высотой в несколько десятков метров. Ранее такие кольца
наблюдались только у кратеров на порядок крупнее. Значит, их раз-
рушает эрозия. Здесь же эти образования были прикрыты осадочными
породами толщиной от 300 до 1500 м. Возраст кратера - 60-65 мил-
лионов лет. Он возник от удара тела диаметром около сотни метров
[Метеоритный кратер на дне Северного моря, 2002].
В 1996 г. под руководством Х.Кеберля (Австрия) открыт гигант-
ский кратер в пустыне Калахари на юге Африки. Его диаметр - не
менее 120 км, но может составлять и 340 км (иногда бывают нес-
колько концентрических валов). Катастрофа произошла 145 млн. лет
назад на границе юрского и мелового периодов мезозоя [Ударные
кратеры и массовые вымирания на Земле, 1997; В пустыне Калахари
обнаружен след космической катастрофы, 1998].
Согласно популярной современной гипотезе, астероид, упавший 65
лет назад на границе мезозоя и кайнозоя, имел диаметр около 10
км. Он нагрел атмосферу до температуры окисления азота. Азот об-
разовал оксиды, и они, взаимодействуя с водяным паром, преврати-
лись в азотную кислоту, которая выпала в виде дождя. Конечно, это
явление могло иметь лишь местное значение. В Техасе (США) обнару-
жены следы цунами, прошедшего примерно 65 миллионов лет назад.
50-100-метровые волны выбросили из моря на берег объекты, которые
иначе никак не могли оказаться на суше [Следы величайшей из волн
цунами, 1989]. Ещё важнее для планеты лесной пожар, который мог
охватить целый континент. В осадочных породах этого возраста наб-
людается сажа, которой в 1000 раз больше, чем до этого времени и
после него. В результате внезапного сгорания такого количества
древесины могла быть достигнута смертельная концентрация углекис-
лого газа в атмосфере. Кроме того, дым надолго закрыл солнце, и
наступила многолетняя метеоритная "зима" (аналог ядерной "зимы").
В эти годы полностью прекратился фотосинтез (связывание углекис-
лого газа с образованием кислорода и органических веществ). Выде-
лившийся при пожаре углекислый газ даже не мог израсходоваться на
синтез органических веществ и продолжал накапливаться в атмосфере
(ведь он выделяется и без пожаров в ходе вулканической деятель-
ности). Частички дыма через какое-то время осели, солнце стало
нагревать землю, но углекислый газ не выпускал тепло обратно в
космос (парниковый эффект), и метеоритная "зима" сменилась всеоб-
щим катастрофическим потеплением. Когда температура на планете
постепенно пришла в норму, оказалось, что во многих местах ящеры
вымерли, и их место стали занимать млекопитающие. Эти маленькие
ночные животные мышевидного облика были теплокровными, лучше уме-
ли регулировать температуру тела (и согреваться, и не перегре-
ваться). Ящеры, чудом уцелевшие и местами почти восстановившие
численность, вскоре были окончательно вытеснены млекопитающими.
Одно из доказательств падения астероида - высокая концентрация
иридия в тонком слое, соответствующем времени 65 миллионов лет
назад. Это установлено американским геохимиком У.Альваресом в на-
чале 1980-х годов [О древней катастрофе..., 2002]. Большая доля
иридия имеется в железном ядре Земли, но в земной коре его крайне
мало, причём он поступает сюда с микрометеоритами (в каменных ме-
теоритах его в 17 000 раз больше, чем в земной коре). Парадок-
сально высокая концентрация иридия на границе мезозойских и кай-
нозойских отложений обнаружена в 95 точках Земного шара. Соотно-
шение изотопов осмия в этом слое тоже внеземное [Альварес, Азаро,
1990]. Этот пограничный слой имеет существенно более красноватую
окраску и высокую концентрацию гидроксидов и сульфатов железа, в
нём присутствуют микроскопические частицы гетита (a-FeOOH), кото-
рые вполне могут быть окисленными остатками упавшего астероида
[Древний космический "пришелец", 2002].
Не вполне ясно, где же упал этот гигантский метеорит. В Атлан-
тическом океане недавно (в 1980-х годах?) найден кратер от метео-
рита, который упал примерно 54 миллиона лет назад и обладал диа-
метром 2-3 км [Подводный кратер..., 1988]. Есть также указание о
10-километровом метеоритном кратере Чиксулуб на дне Мексиканского
залива вблизи полуострова Юкатан. Указывалось, что метеорит упал
65 миллионов лет назад под углом 20-30 градусов в северо-западном
направлении [Астероид упал под острым углом, 1997]. С этим метео-
ритом связывают обломки кварца со следами удара [Альварес, Азаро,
1990]. Их находят в Северной Америке, Европе и Тихом океане, при-
чём американские обломки крупнее. Предполагается, что при косом
ударе метеорит затратил основную энергию не на образование крате-
ра (поэтому он мал), а на нагрев атмосферы и выбрасывание на
большое расстояние горных пород [Астероид упал под острым углом,
1997]. В литературе появилось также сообщение [Астероид был нам-
ного крупнее, 1994], что сравнительно маленький кратер Чиксулуб
окружён внешним валом, диаметр которого составляет 300 км, а воз-
раст - 65 миллионов лет. Кромка кратера похоронена под километро-
вой толщей известняка. Ударивший астероид в этом случае был в ди-
аметре более 10 км. Достоверность этих сообщений проверить труд-
но, так как тема стала слишком популярной и привлекает внимание
журналистов.
Но, вероятно, ещё более значительная катастрофа произошла
251,4 млн. лет назад, когда погибло 70% видов позвоночных на суше
и 90% морских видов. Вымирание произошло не более, чем за 5 тысяч
лет, и, возможно, ещё быстрее. Американские учёные во главе с
Л.Бекер в последние годы обнаружили, что изотопный состав гелия и
аргона в горных породах этого возраста "метеоритный". По некото-
рым показателям он отличается от земного в 50 раз. Причём сходные
результаты получены в Китае, Японии и Венгрии. Газ сохранился в
фуллеренах - полых молекулярных сетчатых шариках, образованных
чистым углеродом [О древней катастрофе..., 2002].
Недавно выдвинута гипотеза, согласно которой крупные метеориты
при косых ударах могут выбрасывать грунт на околоземную орбиту,
где он на какое-то время образует кольцо. Возможно, такое кольцо
появилось 35 миллионов лет назад и отбросило тень на экваториаль-
ные области планеты, из-за чего было похолодание в течение 100
тысяч лет [У Земли тоже были кольца, 2003].
Ещё Экзюпери в одном из своих художественных произведений опи-
сал столовые горы с многочисленными метеоритами. На гладкой по-
верхности этих сухих пустынных образований "гости с неба" скапли-
ваются за миллионы лет, и спутать их их с камнями земного проис-
хождения невозможно. Недавно японцы в горах Ямато собрали за 5
месяцев 4000 метеоритов ["Нормад"..., 2000]. Примерно такая же
картина наблюдается в некоторых частях Антарктиды, где почти нет
осадков. Разумеется, речь идёт о метеоритах, полностью затормо-
зивших в атмосфере и тихо упавших под действием собственного ве-
са. В последние годы их скопления стали тщательно изучаться, для
чего в США был даже сконструирован распознающий метеориты робот
["Нормад"..., 2000]. К 2002 г. было собрано более 20 тысяч "гос-
тей с неба", что на порядок больше, чем было известно к концу
1970-х годов [Происхождение африканского метеорита загадочно,
2003].
Среди огромного количества типичных камней "астероидного" про-
исхождения (как правило, хондритов) обнаружены редкие экземпляры
совсем другой природы. Они сходны с лунным или марсианским грун-
том, состав которого мы теперь хорошо знаем после полётов челове-
ка на Луну и посадок американских аппаратов на Марс. Считается,
что это и есть лунный или марсианский грунт, выбитый при ударах
крупных метеоритов. Теоретически это возможно.
К началу 1990-х годов найдено 11 лунных камней в Антарктиде и
один такой камень в Австралии (3 см, 19 г) [Лунный камень в Авс-
тралии, 1992]. В 2003 г. коллекция лунных камней составляла 51
метеорит, из которых 29 найдены в Омане, 15 - в Антарктиде, 6 - в
Сахаре и 1 - в Австралии. Вычислено, что каждый год на Землю вы-
падает около 50 кг лунного вещества. Для "старта" с Луны нужна
скорость 2,4 км/с. Почти все лунные камни рано или поздно выпада-
ют на Землю [Сурдин, 2005б].
Кроме того, в Антарктиде в 1984 г. обнаружен один камень мар-
сианского происхождения [Есть ли жизнь на Марсе? 1992]. Он там
пролежал 13 000 лет. В его составе имеются минералы, которые, по
мнению ряда исследователей, могли возникнуть только при наличии
бактерий [Бялко, 1996]. Так, например, американцы Д.Мак-Кей и его
сотрудники сообщили об открытии в марсианском метеорите ALH84001
окаменелых остатков древних внеземных микроорганизмов [Черепащук,
Чернин, 2007]. Найдены структуры, по внешнему виду и составу по-
хожие на ископаемые останки микробов, - волокна и карбонатные ша-
рики, а также сложные углеводородные молекулы. Тем не менее,
большинство специалистов считает, что все эти образования имеют
небиологическое происхождение [Всё-таки нет жизни на Марсе, 1998;
Вибе, 2001а]. Остатки "марсианских микробов", найденных в этих
камнях, почему-то имеют размеры, измеряемые нанометрами, а не
микронами, т.е. "марсианские бактерии" в 100-1000 раз меньше зем-
ных [Черепащук, Чернин, 2007]. Вроде бы признано, что это следы
земного загрязнения [устное сообщение Л.В.Ксанфомалити 18.04.2008
г.].
На поверхности Марса выделены два кратера-претендента, откуда
мог прилететь марсианский камень. Один из них диаметром 1,9 км
возник на Марсе 16 миллионов лет назад (совсем недавно по геоло-
гическим масштабам) при косом падении, то есть "подходит" по всем
параметрам [Откуда взялся "марсианский" метеорит, 1997]. А пара-
метры эти следующие:
1) известно, что космические лучи воздействовали на метеорит
всего 16 млн. лет, а, значит, кратер должен быть свежим, с круты-
ми склонами и выбросами из него, без более молодых кратеров по-
верх него;
2) известно, что возраст кристаллизации метеоритного вещества
по изотопному методу составляет 4,5 млрд. лет, а, значит, вещест-
во вышиблено из хорошо кратерированной возвышенности ноахидского
возраста (низменности на Марсе моложе, так как затапливались);
3) кратер должен быть либо не менее 100 км в диаметре (иначе
не вышибается вещество с Марса), либо 10-километровым, но косым,
а, значит, косым, так как молодых гигантских кратеров на Марсе
нет.
Молодых косых кратеров-претендентов в пределах древних равнин
оказалось два. Близ одного из них был гидротермальный источник,
который, по-видимому, и отложил карбонаты прилетевшего на Землю
метеорита [Поиск родительского ударного кратера для метеорита,
1997], то есть это гидротермальные, а не биогенные карбонаты...
Марсианских камней к концу 2006 г. было известно 20 [устное
сообщение Л.В.Ксанфомалити 28.11.2006 г.].
Появилось также указание, что некоторые метеориты (базальтовые
ахондриты) залетели на Землю с Весты. Доказательства два: 1) тот
же светлый цвет; 2) на Весте, которая в диаметре составляет 530
км, есть кратер диаметром 460 км [Осколки Весты - на Земле, 1998;
Базальтовые ахондриты с Весты, 1998]. При ударе с Весты мог уле-
теть 1% её вещества, а этого достаточно, чтоб сформировать целое
семейство маленьких астероидов.
С 1981 г. в Метеоритную коллекцию Академию наук поступил мете-
орит Кайдун необычного состава, упавший в Йемене. Пористый, тре-
щиноватый, разный по составу в разных местах. Высказано предполо-
жение, что метеорит прилетел с Фобоса. Возможно, история вещества
метеорита следующая: 1) 4,56 миллиарда лет назад во внешней зоне
пояса астероидов возник Фобос - углисто-хондритовое тело; 2) он
постепенно перемещался к центру Солнечной системы, захватывая
разные фракции допланетного вещества; 3) Фобос был захвачен око-
лопланетной туманностью вблизи Протомарса; 4) механические напря-
жения (приливные? трение?) разогрели Фобос и привели к таянию во-
ды в недрах, что привело к водному изменению вещества; 5) Фобос
подвергался метеоритной бомбардировке, и на него выпадало вещест-
во с Марса; 6) около 1 миллиона лет назад вещество метеорита Кай-
дун было выброшено с Фобоса; 7) 3 декабря 1980 г. метеорит упал
на Землю [Сурдин, 2005в].
Примечательно, что в печати нет сообщений о метеоритных телах
земного происхождения, хотя такие "камни" имели бы большую веро-
ятность упасть на Землю. Не знал о таких сообщениях и Л.В.Ксанфо-
малити [устное сообщение 16.02.2004]. Возможно, отсутствие [или
чрезвычайная редкость?] подобных метеоритов обусловлена не только
большей массой Земли, но и наличием относительно плотной атмосфе-
ры: выбросы ударных кратеров либо сгорают, либо тормозятся в ат-
мосфере [В.Г.Сурдин, личное сообщение 16.02.2004].
Как уже говорилось, в последнее время часто делаются сенсаци-
онные заявления об открытии следов живых организмов в метеоритах.
Так, например, С.И.Жмур, А.Ю.Розанов и В.М.Горленко [1997] изучи-
ли углистые хондриты (недавние каменные, то есть силикатные, ме-
теориты астероидного происхождения, возникшие из астероидов типа
C) и "нашли" остатки живых организмов возрастом 4,5-4,6 млрд.
лет. О биогенном происхождении углистых хондритов они судят толь-
ко по наличию углерода и морфологии включений. Делается вывод,
что жизнь была массовым явлением в Солнечной системе вскоре после
её образования, и обитаемы были даже астероиды. Сразу вспоминают-
ся фантастические детские книжки К.Э.Циолковского, в которых в
форме сказки описаны существа, живущие в открытом космосе и полу-
чающие энергию непосредственно от Солнца. Только у Циолковского
это конечный продукт эволюции, а здесь - самое начало... В статье
приведены и фотографии - нити, палочки, шарики из углерода (види-
мо, из графита и керогена). О возможном механизме возникновения
шариков писалось выше.
В метеорите Мерчиссон возрастом 4,5 млрд. лет обнаружен избы-
ток L-формы 2-амино-2-3-диметилпентановой кислоты над её D-изоме-
ром в 7%. Аналогичный эффект для других органических соединений в
том же метеорите составлял 9.1%, 8.4% и 2.8% [Космическое проис-
хождение асимметрии живого? 1998]. Значит, и органические вещест-
ва, не связанные с жизнью, могут быть асимметричны, а не только
биогенные. В биогенных присутствует только L-изомер. Такая асим-
метрия могла быть унаследована от неживого вещества. Впрочем, бы-
ли попытки объявить вещество этого метеорита биогенным, а метео-
рит представить выбитым с Марса или с Земли [Следы жизни внутри
метеорита, 1998].
Недавно появилась новая гипотеза возникновения хондритов - ме-
теоритов с шариками от 1 мм до 1 см [Образование первых метеори-
тов, 1998]. Она объясняет, почему многие метеориты - это смесь
вещества подвергшегося и не подвергшегося плавлению. Согласно
Ф.Сю (США), от Солнца, когда оно только родилось, с полюсов летел
горячий газ, который конденсировался в хондрулы (шарики). По рас-
чётам лишь хондрулы от 1 мм до 1 см могли выпасть на поверхность
зарождавшихся планет и астероидов.
К числу интересных теоретических новостей принадлежит указа-
ние, что столкновение с роем ("градом") мелких частиц может быть
опаснее, чем с компактным телом той же массы, так как возникает
единая ударная волна и т.д. [Плотников, Шуршалов, 2001]. Значит,
подлетающий к Земле астероид нельзя дробить взрывами.
НЕКОТОРЫЕ ОБОБЩЕНИЯ ПО СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ
Отцом среди своих планет
и за Землёй следя особо -
распространяло Солнце свет...
Семён Кирсанов
Возникновение миров происходит так.
... скапливаясь, они [атомы, небольшие
тела] образуют единый вихрь, а в нём,
сталкиваясь друг с другом и всячески
кружась, разделяются по взаимному
сходству. ... они уже не могут кружится
в равновесии... лёгкие тела отлетают во
внешнюю пустоту, словно распыляясь в
ней, а остальные остаются вместе, сцеп-
ляются, сбиваются в общем беге и обра-
зуют таким образом некоторое первона-
чальное соединение в виде шара. ... Из
того, что уносилось к середине и там
держалось вместе, образовалась Земля.
Левкипп (V в. до н.э.) в переска-
зе Диогена Лаэртского (III в. до
н.э.)
... воздух [разреженная материя],
сгущаясь и разрежаясь, порождает миры.
... составлялась она [Земля] из тёплого
круговращения, а затвердела от холода.
Диоген аполлонийский (V в. до н.э.)
Солнце и Луна и остальные светила...
... стали образовываться и увеличивать-
ся благодаря прибавлению и вращению не-
которых мелких природ, или ветряных,
или огнеобразных...
Эпикур (III-IV века до н.э.)
РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ПЛАНЕТАМИ
Каждая последующая планета отстоит от Солнца в 1,4-2,0 раза
дальше предыдущей (в среднем в 1,7 раза). Эта закономерность из-
вестна в качестве правила Боде, популяризовавшего идею Тициуса.
Соотношение нарушается только для Юпитера, что послужило поводом
для поиска планеты, вместо которой был открыт пояс астероидов. В
это соотношение также не совсем укладывается Плутон, но по сово-
купности признаков он не является "полноценной" большой планетой.
Правило Боде в какой-то степени применимо и к спутниковым систе-
мам планет (см. ниже).
Правило Боде вполне объяснимо, если учесть, что планеты обра-
зовались из единого газово-пылевого диска (облака) путём гравита-
ционного слипания частиц. Для того, чтобы частицы "слиплись" они
должны обладать небольшими относительными скоростями, то есть
принадлежать определённой полосе, края которой не сильно отлича-
ются по орбитальной скорости частиц. Чем дальше от Солнца, тем
такая полоса шире.
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ МАССА ПЛАНЕТ
Масса образующейся планеты зависит от следующих показателей:
1) плотность газово-пылевого облака на данном расстоянии от
Солнца (она зависит от изначальной плотности облака и от расстоя-
ния до Солнца: из ближайших окрестностей Солнца свет и солнечный
ветер "выдувают" водород и гелий - основные компоненты первичного
облака);
2) ширина полосы, в которой идёт объединение частиц с близкими
скоростями, то есть от удалённости от Солнца (чем дальше, тем по-
лоса шире);
3) наличие или отсутствие по соседству особенно массивной пла-
неты (Юпитера), которая разрушает "зародыш" планеты резонансными
явлениями и оттягивает на себя часть вещества.
В непосредственной близости от Солнца газово-пылевое облако
было изначально густым, но водород и гелий были выдавлены отсюда
светом и солнечным ветром, полоса близких скоростей была самой
узкой, большой планеты не было, но могло быть торможение вещества
от трения о солнечную атмосферу и выпадение его на Солнце; поэто-
му здесь возникла "полноценная" планета, но самая маленькая из
них - Меркурий. Есть также очень убедительная гипотеза, что Мер-
курий возник дальше от Солнца, был спутником Венеры, а потом "ус-
кользнул" от неё. Если бы Меркурий образовался там, где находится
сейчас, то теоретически был бы ещё меньше (см. главу о Меркурии).
Следующая полоса отличается только большей шириной и меньшим
тормозящим влиянием солнечной атмосферы. Здесь возникла значи-
тельно более массивная Венера (или Венера и Меркурий).
Следующая полоса отличается от предыдущей, в основном, тоже
только шириной, и здесь должна была бы возникнуть планета раза в
полтора-два массивнее Венеры, но стабильность этого участка Сол-
нечной системы уже в какой-то степени нарушалась близостью Юпите-
ра. Поэтому Земля оказалась лишь чуть-чуть массивней Венеры. Кро-
ме того, она столкнулась с каким-то достаточно массивным телом
(вроде Марса), и на околоземную орбиту было выброшено вещество
(земная мантия), из которого возникла Луна. Удалённость от Юпите-
ра и Солнца позволила удержать Луну. Есть предположение, что Зем-
ля возникла в восстановительной среде; силикаты были здесь без-
водными, а железо и никель не окислены; но Юпитер "отшвырнул" сю-
да часть ледяных планетизималей из своих окрестностей, и Земля
оказалась богата водой, имея два химических начала [Жарков,
1998].
Следующая полоса была ещё шире, но в её пределах слишком силь-
но сказывалась дестабилизирующая близость Юпитера. Некоторые из
планетных "зародышей" сбились с круговой орбиты и были выброшены
из этой полосы (либо поглотились Юпитером, либо столкнулись с
Землёй). Поэтому здесь возникла сравнительно маленькая планета -
Марс. Спутники Марса появились очень поздно. Это маленькие захва-
ченные астероиды. В этом проявилась близость к поясу астероидов.
В следующей полосе из-за близости к Юпитеру большая планета
так и не возникла. Планетные "зародыши", в основном, поглотились
Юпитером, стали его спутниками или были отброшены в другие части
планетной системы. Из остальных образовались астероиды, суммарная
масса которых очень мала по сравнению с планетами. Предположи-
тельно в поясе астероидов преобладали гидросиликаты (Жарков,
1998).
Следующая полоса была ещё шире, но, главное, что на этом расс-
тоянии от Солнца протопланетное облако долгое время было непроз-
рачным для света и солнечного ветра; сюда сдувались водород и ге-
лий из окрестностей Солнца. Поэтому здесь возник самый массивный
планетный "зародыш", который поглотил также часть вещества,
"предназначавшегося" для астероидов, Марса и даже Земли. Так воз-
ник Юпитер - самая массивная планета и обладающая самой массивной
и самой большой по диаметру спутниковой системой. Ни один "сосед"
не мог оторвать его спутники (Марс и астероиды малы, а Сатурн да-
лёк). В полосе Юпитера преобладали льды в широком смысле (вода,
метан, аммиак) [Жарков, 1998].
Следующая полоса была шире предыдущей, но изначальное облако
здесь было уже не столь густое, в результате чего возник Сатурн -
вторая по величине планета и обладающая тоже большой спутниковой
системой.
Для каждой последующей планеты (Уран, Нептун) полоса ещё шире,
но резко уменьшается изначальная густота облака. Возникают две
примерно одинаковые гигантские планеты, но значительно уступающие
по размерам Юпитеру и Сатурну.
На ещё большем расстоянии от Солнца облако ещё более разрежен-
ное, и частицы не смогли собраться в единую планету. Возник вто-
рой пояс астероидов или же пояс, в котором планетообразование ещё
не завершилось.
СПУТНИКИ ПЛАНЕТ
Самый далёкий из известных планетных спутников удалён от пла-
неты на 23,7 млн. км (Синопе в системе Юпитера). Плутон же удалён
от Солнца на 5913,5 млн. км, то есть планетная система примерно в
250 раз больше самой большой спутниковой. Если же учитывать обла-
ко Оорта, то Солнечная система по диаметру в 750 000 раз больше
системы Юпитера. Но и система Юпитера не мала - лишь в два-три
раза меньше расстояния от Солнца до Меркурия и в 61 раз больше
системы Земля-Луна.
Для самых близких к Солнцу планет спутники не характерны. Либо
их нет вообще (Меркурий, Венера), либо их слишком мало для ка-
ких-либо обобщений (Земля, Марс), причём спутники эти очень раз-
ные по размеру и расстоянию от планеты. Дальше всего находится от
Земли Луна - в среднем на 384 395 км, или на 30 земных и 110 лун-
ных диаметров. Это самый большой по диаметру спутник планеты зем-
ной группы - 3476 км, или 0,27 диаметра планеты. Самыми маленьки-
ми и близкими спутниками обладает Марс: до Фобоса 9500 км (чуть
больше диаметра планеты), до Деймоса - 23 500 км, если диаметр
Фобоса 30 км, то Деймос в 2-3 раза меньше. Харон наиболее близок
по размеру к "своей" планете: 0,5 диаметра Плутона (1190 км). От
него до Плутона 8,5 диаметров этой планеты (19640 км).
Спутниковые системы открыты также у четырёх астероидов, причём
они предельно малы по общему размеру и по размеру составляющих
тел. Километровый Дактиль кружится в 100 км от 56-километровой
Иды, относительно Диониса столь подробных сведений нет, а многие
двойные астероиды, возможно, являются и вообще контактными.
Спутниковые системы планет-гигантов аналогичны Солнечной сис-
теме, если не считать того, что в их составе имеются тела, захва-
ченные уже сформировавшимися. Однако, и в Солнечной системе на её
периферии (во внешнем облаке Оорта) могут быть объекты, "отнятые"
у других звёзд или самостоятельно вращавшиеся вокруг центра Нашей
Галактики. Исконные спутники планет движутся против часовой
стрелки (при взгляде с северного полюса Земли), а захваченные -
по-разному; они маленькие и чёрные [Хартман, 1990]. В Солнечной
системе кометные ядра внешнего облака Оорта тоже движутся в самых
разных направлениях, что заметно при появлении комет из этой пе-
риферийной части Солнечной системы.
Выделяется несколько групп спутников:
1) ближайшая к планетам; для неё характерны маленький и реже
средний размер тел, "кучность", соотношения Боде обычно не соблю-
даются, но могут и соблюдаться (особенно в периферийной части
этого пояса); некоторые тела этой группы кружатся внутри колец
или являются "пастухами" колец, а некоторые - близки к пределу
Роша, где крупный спутник должен быть разорван приливными силами
планеты; возможно, некоторые из этих спутников защищены от разры-
ва своими малыми размерами или уже представляют собой обломки ра-
зорвавшихся небесных тел (особенно, когда на одной орбите нес-
колько подобных тел); эти тела аналогичны планетам земной группы;
возможно, эту группу нужно разделить на две:
а) внутренняя часть - нестабильные спутники в кольцах или
вблизи них, обломки на одной и той же орбите и т.п. (Адрастея и
Метида у Юпитера; Новая луна, Атлас, Пандора, Прометей, Янус и
Эпиметей у Сатурна; 7-8 ближайших у Урана; Наяда, Таласса, Дес-
пойна и Галатея у Нептуна);
б) наружная часть - истинные аналоги планет земной группы, ко-
торые удалены от колец и подчиняются правилу Боде (Амальтея и Фе-
ба у Юпитера; Мимас, Энцелад и некоторые другие у Сатурна; Пук у
Урана; Ларисса и Протей у Нептуна);
2) вторая по удалённости группа; обычно это крупные или сред-
ние по относительному размеру тела, для которых довольно чётко
соблюдается правило Боде; аналогична планетам-гигантам;
3) третья по удалённости группа; имеется или открыта не у всех
планет-гигантов; маленькие по размеру тела, которые вращаются в
стандартном направлении и иногда "кучно" (соотношение Боде не
соблюдается); аналогична малым планетам второго пояса или комет-
ным телам внутренней части облака Оорта;
4) группа самых далёких спутников; маленькие по размеру тела,
которые могут вращаться противоположно вращению планеты, иногда
орбиты бывают сближенными (у Юпитера); орбиты бывают вытянутыми;
плоскость орбиты тяготеет не к экватору планеты, а к плоскости
орбиты планеты; группа аналогична телам внешней части облака Оор-
та; впрочем, истинной аналогии с облаком Оорта может и не быть
из-за относительной близости других больших планет, которые дес-
табилизируют внешние части спутниковых систем (звезда от звезды
отстоит относительно дальше). Эту группу обычно рассматривают
вместе с предыдущей [Сурдин, 1998в].
ПЕРИОДЫ ОБРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТ ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ
Ближайшие к Солнцу планеты (Меркурий, Венера) совершают оборот
вокруг оси за десятки или сотни земных суток. Они могли быть при-
торможены солнечными приливами, но ещё вероятнее, что притормози-
ли друг друга сами, когда были двойной планетой (см. текст о Мер-
курии).
Значительно быстрее вращаются Земля и Марс (24 и 24,5 часа).
Известно, что Земля в протерозое вращалась ещё быстрее (18 ча-
сов), но с тех пор на 6 часов приторможена Луной. Так как Луна
появилась раньше, то она оказывала тормозящее действие и до про-
терозоя, причём ещё интенсивнее, так как была ближе к Земле. На-
верное, Земля первоначально совершала оборот вокруг своей оси не
более, чем за 10 часов.
Планеты-гиганты характеризуются особенно короткими сутками -
от 10 до 16 часов, причём быстрее всего вращаются самые массивные
из них, почти не приторможенные своими спутниками.
Плутон делает оборот за 6 суток. Это соответствует времени об-
ращения вокруг него Харона. Плутон всегда повёрнут к Харону одной
стороной, так как остановлен его приливными силами (это самая
двойная планета Солнечной системы).
Значит, имеются одновременно несколько тенденций: 1) чем даль-
ше от Солнца планета, тем она быстрее вращается вокруг своей оси
(верно, прежде всего, для Меркурия и Венеры, а потому связано с
приливным воздействием Солнца лишь косвенно - через отрыв Мерку-
рия от Венеры); 2) чем массивнее планета, тем она быстрее враща-
ется (спутникам труднее её приостановить своими приливами); 3)
чем ближе и массивнее спутники планеты, тем она медленнее враща-
ется.
ХИМИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ В СОСТАВЕ ПЛАНЕТ,
МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ПЛАНЕТ
Различия между планетами земной группы и планетами-гигантами
возникли уже в самом начале развития планетной системы, когда
протозвезда-Солнце стало ярко светить под действием больших масс
падающего вещества. Тогда в ещё едином протопланетном облаке про-
изошли огромные изменения.
Это протопланетное облако на всём протяжении, кроме мелких пы-
левидных частиц, содержало также свободные атомы и молекулы. Осо-
бенно много было водорода, значительно меньше гелия, а тяжёлые
элементы присутствовали в ничтожных количествах. Давление солнеч-
ных лучей вытеснило водород и гелий из ближайших окрестностей
Солнца, как это сейчас происходит с частицами кометных хвостов. В
результате этого протопланетное облако вблизи Солнца потеряло ос-
новную массу и в процентном отношении обогатилось более тяжёлыми
элементами (Fe, Si, O и др.). Здесь возникли планеты земной груп-
пы - не очень массивные, зато плотные [Садил, Пешек, 1967].
Вдали от Солнца солнечные лучи поглощались первичной туман-
ностью и не влияли на атомы и молекулы лёгких элементов. Поэтому
планеты-гиганты оказались такими массивными и содержащими преиму-
щественно водород и гелий [Садил, Пешек, 1967]. Кроме того, эти
массивные планеты смогли удержать водород и гелий в условиях от-
носительно низких температур. Если к Земле, например, добавить
эти элементы до уравнения их концентрации с солнечной, то Земля
окажется массой с Юпитер [Блэк, 1991].
На ещё больших расстояниях от Солнца в результате гравитацион-
ного "слипания" мелких частиц возникло кометное облако. В услови-
ях крайне низких температур здесь могли существовать свободные
радикалы вроде CH, CN, CO, OH и т.п. В кометных ядрах мелкие
твёрдые пылинки соединены в одно целое замёрзшими газами, которые
начинают испаряться, если комета приближается к Солнцу.
В планетах земной группы вскоре после их образования началось
нагревание за счёт радиоактивного распада некоторых тяжёлых эле-
ментов (в основном, урана, тория и радиоактивного калия) и за
счёт тепла, выделяющегося при соединении свободных радикалов.
Недра планет расплавились, и тяжёлые элементы (прежде всего - же-
лезо) опускались вглубь, формируя железные ядра, а оксиды кремния
и другие относительно лёгкие вещества всплывали на поверхность,
формируя мантию, верхний переостывший слой которой позднее обра-
зовал тонкую кору. Аналогичные процессы шли и в недрах планет-ги-
гантов, но их изначальный состав был другим.
Особенно плотным (для сравнительно малой массы) оказался Мер-
курий. У него самый большой относительный размер железного ядра и
за счёт этого имеется слабое магнитное поле, хотя планета враща-
ется медленно. У Венеры и Земли относительные размеры железных
ядер меньше, ещё меньше - у Марса, причём, если у Земли и Венеры
имеется слой жидкого железа на поверхности ядра, то у Марса тако-
го жидкого слоя нет. Поэтому у Земли есть магнитное поле, а у
Марса - нет. У Венеры тоже нет магнитного поля, но по другой при-
чине - она уж очень медленно вращается вокруг оси (остановлена
приливным воздействием своего бывшего спутника Меркурия).
Особенно малы относительные размеры ядер у планет-гигантов,
причём это, вероятнее всего, не железные, а каменистые ядра. У
Юпитера и Сатурна эти ядра окружены слоем металлического водорода
(за счёт чего в сочетании с быстрым вращением имеются мощные маг-
нитные поля). Уран и Нептун несколько менее массивны, и такого
слоя у них нет. Магнитное поле Урана имеет иную природу: связано
с раствором аммиака в воде (есть носители заряда - ионы аммония и
гидроксила).
Под воздействием тяготения Юпитера многие мелкие тела Солнеч-
ной системы, находившиеся вдали от Солнца и содержавшие воду (во-
дород, кислород), были переведены на орбиты, близкие к Солнцу.
Именно эти тела, попадав на Землю, обогатили её водой.
ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ
1. Солнце - основной источник энергии на поверхности тел Сол-
нечной системы.
2. Энергия планетных недр - для температурного баланса на по-
верхности тел имеет весьма ограниченное и, как правило, локальное
значение (вблизи вулканов в моменты извержений), но приводит в
движение механизм тектоники плит и потому преобразует облик Зем-
ли; имеет также значение для Юпитера, Сатурна, Нептуна, Венеры и,
возможно, для некоторых других крупных небесных тел. Это энергия
радиационного распада, энергия физико-химических связей и энергия
сжатия и гравитационной дифференциации.
3. Энергия вращения планет в сочетании с солнечной энергией
приводит в движение атмосферу, создаёт магнитное поле и, возмож-
но, корректирует тектонику плит; особенно большое значение имеет
для планет-гигантов.
4. Энергия приливов - имеет существенное значение для крупных
и близких спутников Юпитера, вызывая вулканизм (Ио) или менее
значительный разогрев недр (Европа). Энергия приливов обусловлена
вращением небесных тел или их орбитальным движением, а потому не
самостоятельна.
5. Энергия столкновений небесных тел (энергия их орбитального
движения) - основная энергия, меняющая облик поверхности боль-
шинства мелких и среднеразмерных тел Солнечной системы (Меркурий,
Марс, Плутон, Луна и многие другие спутники планет, а также асте-
роиды и кометные ядра).
6. Энергия внесолнечного космического излучения в настоящее
время имеет некоторое значение только для верхних слоёв планетных
атмосфер.
КЛИМАТ НА ПЛАНЕТАХ И НЕПРЕРЫВНО ОБИТАЕМАЯ ЗОНА
Не только расстояние от планеты до Солнца, но и особенности
обмена углекислым газом между атмосферой и сушей объясняют, поче-
му Венера лишилась воды и раскалилась, Марс замёрз, а Земля оста-
лась пригодной для жизни [Кастинг и др., 1988].
Для земной атмосферы характерен буферный эффект, регулирующий
её температуру. Обратная связь обеспечивается карбонатно-силикат-
ным геохимическим циклом (см. главу о Земле), отвечающим за 80%
обмена углекислым газом. 20% обмена обеспечены растениями (фото-
синтез забирает углекислый газ, а при дыхании и гниении он выде-
ляется). Если бы не живые организмы, усваивающие известь в океа-
не, известь бы осаждалась на дне сама, но при чуть большей кон-
центрации углекислого газа в атмосфере и извести в океане. Темпе-
ратура атмосферы была бы на 10% выше, но катастрофы бы не было.
Итак, не жизнь главное, а силикатно-карбонатный цикл!
На Марсе круговорот углекислоты был нарушен, и вся известь
оказалась в горных породах. Марс замёрз в первую очередь не из-за
удалённости от Солнца, а из-за своего маленького размера. Именно
из-за этого не было тектоники плит, и углекислый газ не выделялся
в атмосферу. Значит, не было и парникового эффекта. Марс теорети-
чески может оживать лишь на какое-то время после ударов гигант-
ских метеоритов или извержений вулканов (когда в атмосферу посту-
пает сразу много углекислого газа). Если бы Марс был массивней,
то был бы обитаем. Он мог быть обитаем и в далёком прошлом, когда
ещё не остыл. В далёком будущем он тоже на какое-то время сможет
"ожить" из-за увеличения светимости Солнца.
На Венере из-за близости к Солнцу (из-за фотодиссоциации воды)
улетучился водород, не стало воды, углекислый газ перестал с дож-
дями вымываться и весь скопился в атмосфере. Без углекислого газа
Венера была бы холоднее Земли. Не исключено, что на ранних этапах
своего развития (до полной фотодиссоциации воды) Венера была при-
годной для жизни.
Непрерывно обитаемая зона в Солнечной системе расположена от
0,95 до 1,5 а.е.; в ней - Земля и Марс [Кастинг и др., 1988].
Обитаемы могут оказаться и некоторые спутники планет (напри-
мер, Европа, где под слоем льда в океане могут обитать хемосинте-
тики) - за счёт разогрева недр приливными силами.
Светимость Солнца возрастает на 1% каждые 100 миллионов лет, и
через 1 миллиард лет с Земли начнёт исчезать вода. Разогрев пла-
неты будет отсрочен карбонатно-силикатным циклом, но лишь на ка-
кое-то время.
Как уже говорилось, недавно делались заявления об "открытии"
следов живых организмов в метеоритах и широком распространении
жизни на планетах Солнечной системы в прошлом [Жмур и др., 1997].
Таким образом, существуют две принципиально различные крайние
точки зрения на жизнь во Вселенной.
Во-первых, иногда считается, что жизнь - очень редкое явление,
для её возникновения и поддержания требуется уникальная комбина-
ция условий: жидкая вода, изначальный концентрированный раствор
органических веществ абиогенного происхождения, умеренный приток
солнечной и т.п. энергии, атмосфера с озоном, умеренным количест-
вом углекислого газа и т.п., тектоника плит, силикатно-карбонат-
ный цикл, длительное существование стабильных условий и т.п. Сог-
ласно этой точки зрения, жизнь не может переноситься с планеты на
планету (иначе как на космических кораблях, то есть при наличии
разума). Земля - это уникальная планета и в Солнечной системе, и
в ближайшем звёздном окружении Солнца, и, возможно, в Нашей Га-
лактике, а то и во Вселенной...
Сторонники противоположной точки зрения готовы видеть жизнь
везде: на Венере в прошлом, на Марсе (на поверхности в полосе та-
яния полярных шапок, в глубине грунта в других местах, а также
везде на поверхности в прошлом), подо льдом на Европе - спутнике
Юпитера. Есть представления, что воду при низких температурах мо-
жет заменить другой растворитель (жидкий аммиак, сера и т.п.), а
вместо углеродных цепочек могут быть кремниевые или какого-то
иного состава. Жизнь на иной химической базе может развиваться и
в концентрированных газах. Тогда населены могут быть атмосферы
планет-гигантов и некоторые их спутники, а также исходное газо-
во-пылевое облако вокруг Солнца... Споры, семена и т.п. образова-
ния могут якобы переноситься с планеты на планету и в результате
давления света, и в метеоритах, вышибленных с планет во время
столкновений со значительными небесными телами.
Пока полёты автоматических аппаратов на Венеру и Марс не пора-
довали сторонников второй точки зрения. Марс, однако, в этом от-
ношении не исчерпан, и большие надежды возлагаются на полёт чело-
века в первом-втором десятилетии XXI века. Важен также сам факт
существования в течение нескольких дней разумной жизни на Луне.
Значит, благодаря разуму, жизнь может переноситься с одного не-
бесного тела на другое. Кстати, американские космонавты, осматри-
вая обшивку ранее запущенного на Луну автомата, обнаружили зане-
сённую с земли колонию бактерий. Бактерии питались этой обшивкой
и уцелели под жёсткими космическими лучами солнечного и галакти-
ческого происхождения.
ДРУГИЕ ПЛАНЕТНЫЕ СИСТЕМЫ
Миры безграничны по числу,
как похожие на этот наш,
так и не похожие.
Эпикур. Из письма Геродоту
(III-IV века до н.э.)
Есть другие планеты, где ветры певучие тише,
Где небо бледнее, травы тоньше и выше,
Где прерывисто льются
Переменные светы,
Но своей переменою только ласкают, смеются.
Есть иные планеты...
Константин Бальмонт
На тау Кита
чегой-то не так,
там нет атмосферы, там душно,
но тау-китяне радушны...
Владимир Высоцкий
Мы знаем, что не можем более с полной гарантией утверждать,
что траектории движения планет устойчивы.
И.Пригожин, И.Стенгерс. Возвращённое очарова-
ние мира. - Природа. 1986. N2. С.87.
Планета Плутон находится в нашей Солнечной системе, но видна в
виде точки и лишь в самые мощные телескопы. Другие планетные сис-
темы, даже ближайшие к нам, расположены в десятки тысяч раз даль-
ше. Поэтому рассмотреть их невозможно. На таком расстоянии видны
только звёзды, да и те - в виде точек. Поэтому о наличии планет у
этих звёзд мы можем судить только по влиянию этих планет на звёз-
ды. Крупные планеты, проходя по диску звезды, могут на какие-то
доли процента ослаблять яркость звезды (но это должны быть очень
крупные планеты и крутиться они должны вблизи звезды и в строго
определённой плоскости). Таких случаев к концу 2006 г. было из-
вестно 20 [устное сообщение Л.В.Ксанфомалити]. Планеты могут сво-
им тяготением слегка оттягивать звёзды то к нам, то от нас. Тогда
периодически (с периодом вращения этой планеты вокруг звезды)
должна меняться скорость звезды относительно нас, а это мы можем
понять, изучая звёздный спектр. Увы, такое смещение звёзд могут
вызвать опять-таки лишь самые крупные и близкие к звезде планеты.
Если звезда быстро перемещается в пространстве относительно Солн-
ца, то о наличии невидимых спутников будет говорить её криволи-
нейное движение [Гончаров, 1999], хотя так можно найти лишь ко-
ричневые карлики да очень крупные планеты. Косвенно о наличии
планетной системы можно судить также по наличию щели между звез-
дой и облаком Оорта (щель образовалась, так как вещество пошло на
образование планет; гравитация планет не позволяет пылинкам из
внешней части пылевого диска заполнить эту щель: пылинки либо па-
дают на планеты, либо выталкиваются отсюда). Газово-пылевые диски
открыты у ряда молодых звёзд [Блэк, 1991].
В настоящее время экзопланеты, то есть планеты вне Солнечной
системы, открыты у некоторых ближайших к Солнцу звёзд. Все они
найдены у звёзд, расположенных не далее 50 парсек [Л.В.Ксанфома-
лити, устное сообщение 16.02.2004]. По одному из источников, при-
мерно к 1997 г. у 8 звёзд были открыты планеты, но они либо боль-
ше Юпитера, либо ближе Меркурия к звезде, либо имеют крайне вытя-
нутые орбиты, а нам хотелось бы найти что-то похожее на Землю
["Нормальна" ли Солнечная система? 1997]. Впрочем, мы нашли пла-
неты всех тех параметров, которые могли найти. Планету же с зем-
ными параметрами пока просто нельзя уловить (мала и далека от
звезды, а потому мало влияет на неё). По заметке 1987-го года
[Планеты наконец открыты?], из 16 близких к нам изученных звёзд
планеты есть у 10. В заметке 1999-го года [В поисках планет, по-
добных Земле] говорится, что открыто 12-15 таких планет массой с
Юпитер. В одной статье В.Г.Сурдина [1999б] упоминается об откры-
тии около 20 планетных систем, в следующей - 29 [Сурдин, 2000а].
В заметке 2000 г. добавлены ещё 19 систем, а число открытых пла-
нет достигло 49 [Вибе, 2000]. Вскоре говорится о почти 90 экзоп-
ланетах [Экзопланета со странностями, 2003]. 8 сентября 2003 г.
известный астроном Л.В.Ксанфомалити в своём докладе об экзоплане-
тах в Институте космических исследований в Москве называет уже
117 открытых экзопланет, которые вращаются вокруг 102 звёзд. Че-
рез 10 дней после доклада было радиосообщение об открытии японца-
ми ещё одной экзопланеты (в 6 раз массивнее Юпитера). Но потом
число вновь открываемых планет и планетных систем на какое-то
время стало расти медленнее: мы открыли почти все планеты, какие
можно зарегистрировать на данном этапе развития наблюдательной
техники. 16 февраля 2004 г. Л.В.Ксанфомалити в своём докладе упо-
мянул о 119 экзопланетах около 104 звёзд. Тем не менее, в заметке
2005-го года фигурируют уже 130 экзопланет [Всё больше странных
"горячих" планет, 2005]. Одна из недавно открытых планет по массе
меньше Сатурна. В заметке 2005 г. упоминается о 150 открытых эк-
зопланетах [Вибе, 2005б]. 28 ноября 2006 г. Ксанфомалити в своём
докладе назвал 212 экзопланет. 18 апреля 2008 г. - более 250 эк-
зопланет. В заметке 2009-го года фигурировало более трёх сотен
экзопланет [Вибе, 2009а]. 2 октября 2009 г. Ксанфомалити говорил
уже о 370 экзопланетах [доклад в Доме Учёных].
Масса почти всех найденных планет составляет от 0,12 до 13
масс Юпитера. Примерно половина планет движется по почти круговым
орбитам. Периоды обращения вокруг звезды составляют от 1,5 суток
до 15 лет [Сурдин, 2004а]. Рекордно краткий период обращения -
1,2 земных суток [Ксанфомалити, устное сообщение 8.09.2003]. Най-
дены ещё две планеты с периодом обращения менее двух суток [Всё
больше странных "горячих" планет, 2005]. Кроме того, теперь из-
вестны две многопланетные системы у обычных звёзд [Вибе, 2000].
Максимальное известное число открытых экзопланет у одной звезды -
три. У одной из юпитероподобных экзопланет в 1999 г. удалось наб-
людать прохождение по диску звезды ("транзит"), и при этом у неё
зарегистрирована атмосфера из водорода с присутствием щелочных
металлов [Вибе, 2001в; Ксанфомалити, устное сообщение 8.09.2003].
Прохождение планеты по диску звезды было предсказано на основании
анализа лучевой скорости звезды, т.е. два независимых метода дали
тот же самый результат [Вибе, 2003а]. Через несколько лет (в 2001
или 2002 г.) была найдена ещё одна юпитероподобная планета, пере-
секающая диск своей звезды, причём в данном случае она найдена
именно по этой причине. Прохождение наблюдается каждые 29 часов.
Свет ослабляется на 1,2%. До планеты 5000 световых лет. По смеще-
нию звезды пока можно находить планеты не далее 40 тысяч световых
лет, а подобным способом - до 100 миллионов световых лет [Вторая
затменная планетная система, 2003].
В 2004 г. впервые получен фотоснимок экзопланеты. Сфотографи-
рован объект, который в 100 раз тусклее коричневого карлика, яв-
ляющегося центром данной системы [Вибе, 2006а]. Предпринята по-
пытка изучения экзопланетного спектра: он вычисляется вычитанием
спектров - полного звёздного и полученного при прохождении плане-
ты по диску [Спектроскопия внесолнечных планет, 2007].
Данных об экзопланетах уже накопилось столько, что возможны
обобщения [по докладам Л.В.Ксанфомалити 8.09.2003 и 16.02.2004].
Экзопланеты характерны для "металличных" звёзд, т.е. для звёзд, в
составе которых есть тяжёлые металлы: у звёзд с металличностью
менее 1/10 солнечной экзопланеты не найдены, около 1/3 - единич-
ные планеты, 1-3 - множество планет [кажется, по данным Гебры Фи-
шер, если правильно удалось понять на слух]. Примерно 2,5 % звёзд
солнечного типа обладают планетами [любыми планетами или юпитеро-
подобными?].
Среди юпитероподобных планет, вращающихся вокруг звёзд солнеч-
ного типа, наблюдаются две чётко различимые группы: 1) "горячие
юпитеры", которые почти всегда находятся к звезде ближе нашего
Меркурия и почему-то всегда имеют строго круговые орбиты (более
круговые, чем Земля), это 1/3 открытых планет, они с массами, в
основном, от 0,5 до 0,75 Юпитера [если я верно расслышал значения
масс]; большинство планет находятся вблизи той границы, где начи-
нается испарение планет; 2) далёкие юпитеры, орбиты которых почти
всегда сильно вытянуты; эти "юпитеры" обладают нестабильными ор-
битами и "блуждают" по своей планетной системе, таких планет 2/3,
их массы достигают 10 Юпитеров. И вообще преобладают нестабильные
планетные системы, в сравнении с которыми Солнечная система -
вершина стабильности (по образному выражению докладчика - "плане-
ты гвоздями прибиты к орбитам"). [По сути странное утверждение,
так как стабильное сохраняется дольше нестабильного, а, значит,
должно присутствовать в большем количестве]. В шаровых скоплениях
планеты почему-то не найдены (ожидали по применённой методике
найти 22 планеты, как в среднем бывает в других случаях, а не
нашли ни одной). Показано, что между "юпитерами" и коричневыми
карликами имеется какая-то принципиальная разница, и они не родс-
твенны друг другу: в исследованных системах почему-то крайне мало
тел, промежуточных по размеру между "юпитерами" и коричневыми
карликами (с массой 1/100 солнечной?). Коричневые карлики могут
быть "свободно плавающими".
Сделаны и некоторые теоретические выводы. Высказано, например,
утверждение, что из 100 миллионов солнцеподобных звёзд не более
30 могут иметь планеты земного типа (где-то их, например, должны
поглотить блуждающие по планетной системе юпитеры, у которых тен-
денция по спирали приближаться к звезде, пока не приблизятся к
какому-то пределу). Но и в этом случае в Нашей Галактике должно
быть порядка 30 000 планет земного типа. Под миграцией юпитеров
понимается их возникновение вдали от звёзд, где много водорода и
гелия, а потом перемещение поближе к звезде [доклады Ксанфомали-
ти].
Планеты найдены и у некоторых звёзд значительно массивнее
Солнца - у "A-звёзд на пенссии", т.е. у субгигантов. У А-звёзд
мало спектральных линий, и они расширены из-за пульсаций и быст-
рого вращения, а поэтому удобнее оказалось изучать субгиганты,
сошедшие с главной последовательности. Из 120 изученных звёзд
"юпитеры" оказались у 7 [Вибе, 2008], а общее число планетных
систем субгигантов достигло 15. Интересно, что ни один из Эюпите-
ров" не был обнаружен ближе 0,8 а.е. от звезды. Кроме того, инте-
ресно, что чем массивнее звезда, тем больше вероятность обнару-
жить вблизи неё (до 2 а.е.) "юпитер": 1% - для М-карликов, 4% -
для солнцеподобных звёзд, 9% - для звёзд массой 1,3-2 солнечной,
29% (предположительно) - для звёзд массой около 3 солнечных [Ви-
бе, 2008].
Ясно, что число известных планетных систем будет стремительно
расти с каждым годом и что при совершенствовании методов поиска
будут открываться всё более "землепоподобные" тела. Рассмотрим
некоторые примеры подобных открытий недавнего прошлого.
Первое открытие юпитероподобной планеты сделано в 1995 г.
(М.Майор и Д.Квелоц, Женевская обсерватория). 142 близкие к нам
солнцеподобные звезды были изучены оптическим спектрометром, и
оказалось, что звезда 51 Пегаса слегка "покачивается" под влияни-
ем планеты размером с Юпитер. Планета делает оборот за 4,23 су-
ток, носясь в такой близости от звезды, что та закрывает треть
неба. Расстояние от звезды до планеты в 20 раз меньше, чем от нас
до Солнца. Поверхность небесного тела должна быть раскалена до
1000 градусов Кельвина [Планета почти касается звезды? 1996; Сур-
дин, 1999].
У звезды эпсилон Эридана есть планета массой от 2 до 5 Юпите-
ров. Звезда составляет 3/4 Солнца по массе и 1/3 Солнца по свети-
мости, то есть это тоже жёлтый карлик, как и наше Солнце. До
звезды 11 световых лет, то есть это одна из наших ближайших сосе-
док [Планеты наконец открыты? 1988].
У звезды гамма Цефея обнаружен спутник массой 1,7 Юпитера.
Звезда в 8 раз ярче Солнца и расположена в 48 световых годах от
нас [Планеты наконец открыты? 1988].
У звезды йота Часов в 1997 г. открыт спутник в 2,26 раз мас-
сивней Юпитера, который находится на орбите вроде земной, хотя и
более вытянутой (в перигелии, как Венера, а в афелии, как Земля).
Звезда похожа на Солнце и отстоит от нас на 56 световых лет [Сур-
дин, 1999].
У звезды HD 190360 обнаружен "родственник" Юпитера с массой
1,1 юпитерианской. Он находится лишь чуть-чуть ближе к своей
звезде, чем наш Юпитер (не 5,2, а 3,7 а.е.) [Новый "родственник"
Юпитера, 2003].
Планетная система открыта также у Летящей звезды Барнарда
(близкая к нам звезда, которая ощутимо перемещается по небу на
фоне "неподвижных" далёких звёзд). Есть указание, что на её тра-
екторию влияют две планеты, сравнимые по массе с Юпитером и Са-
турном [Купер, Хенбест, 1998].
У красного карлика Gliese 876 (в 15 св. годах, в Водолее) есть
два "юпитера" с периодами обращения 61,0 и 30,1 день - орбиталь-
ный резонанс! [Вибе, 2001б]. Позднее была открыта и третья плане-
та - Gliese 876d. Массы первых двух планет составляют 2,5 и 0,8
масс Юпитера [Тайна третьей планеты, 2005]. Масса третьей планеты
- от 6 до 9 земных. Она находится к центральной звезде в 18 раз
ближе Меркурия, совершает оборот за 46 часов и должна быть всегда
обращена к звезде одной стороной, что означает раскалённость её
поверхности до 500-700 К. Точность измерения лучевых скоростей
при поисках последней планеты составила 1 м/с, что позволяет на-
ходить планеты с массой меньше земной! [Тайна третьей планеты,
2005].
Многопланетная система достоверно известна также у "обычной"
звезды - ипсилон Андромеды: три планеты с минимально возможными
массами 0,71; 2,11 и 4,61 от массы Юпитера [Сурдин, 2000а].
Два спутника звезды HD 168443, расположенной в 123 световых
годах от Солнца, имеют периоды обращения 58 дней и 4,8 года, а
массы - не менее 7,7 и 17,2 юпитеров. Так как второй спутник по
массе в 13 раз превышает Юпитер, то он должен быть не планетой, а
коричневым карликом. Но звёзды, как считается, образуются не из
диска вблизи молодой звезды, а путём независимого гравитационного
коллапса облака. Так как оба спутника (и коричневый карлик, и
планета) образовались, вероятнее всего, вместе, то, значит, и
планеты в каких-то случаях могут образовываться по звёздному сце-
нарию [Вибе, 2001б]. Но это означает, что могут быть планетопо-
добные тела, принадлежащие непосредственно Галактике, т.е. имеет-
ся ещё одна гипотеза "скрытой" массы Галактики [Ю.Н.].
У звезды HD 209458 Пегаса впервые наблюдалось прохождение пла-
неты по диску. Звезда находится в 150 св. годах от нас [Кипящая
планета, 2004]. Планета открыта методом лучевых скоростей 5 нояб-
ря 1999 г., а потом выяснилось, что она вызывает затмения [Вторая
затменная планетная система, 2003]. Определены масса (в полтора
раза легче Юпитера) и радиус планеты (в полтора раза больше, чем
у Юпитера). Неофициально дано название - Осирис. Находится в
0,045 а.е. от звезды [Сурдин, 2004а]. Делает оборот вокруг звезды
за 4 суток [Кипящая планета, 2004]. Разогрета до 1500 градусов
Кельвина, от этого расширилась. Атмосфера истекает в виде комет-
ного хвоста. Во время "затмения" появляются дополнительные линии
Na, H, C (атомарного), O [Сурдин, 2004а]. Главный "беглец" - во-
дород, а он уже увлекает с собой кислород и углерод [Кипящая пла-
нета, 2004].
Есть сообщения об открытии экзопланет значительно меньшего
размера, причём некоторые из них сделаны до 1995 г., но, по-види-
мому, подобная информация не всем казалась достоверной. Кроме то-
го, предполагалось наличие планет вблизи звёзд, которые не похожи
на Солнце. Например, с 1994 г. в США велись наблюдения звезды СМ
созвездия Дракона сетью из 10 телескопов на разных континентах.
Зарегистрировано несколько еле заметных снижений яркости звезды,
что может объясняться только прохождением планеты по её диску.
Диаметр планеты должен быть всего 1,5-3 земных, то есть эта пла-
нета хоть и гораздо больше Земли, но гораздо меньше Юпитера [В
поисках планет, подобных Земле, 1999].
Очень маленькая экзопланета была открыта в 2004 г. у звезды Ми
Жертвенника. Она облетает вокруг звезды всего за 9,5 земных суток
и по размерам, возможно, соответствует Урану. Там же имеется и
"юпитер" с периодом обращения 650 дней [Вибе, 2005а].
В 2005 г. у звезды HD 149026, расположенной в 260 световых го-
дах от нас, была открыта гигантская планета с удивительно большим
содержанием тяжёлых элементов и плотностью 1,4 от плотности воды.
Концентрация таких элементов в звезде тоже высока - в 2,3 раза
больше солнечной [Внесолнечная планета с гигантским каменным яд-
ром, 2007].
Планеты достоверно известны у двойных звёзд, образующих широ-
кую пару. Есть указание а наличие горячего юпитера в тройной сис-
теме звёзд, но пока его нельзя считать достоверным [Планета в
системе тройной звезды, 2007а].
В 1991 г. была открыта система из трёх-четырёх экзопланет так-
же у очень далёкой звезды - у пульсара (PSR B1257+12), причём
речь идёт о планетах меньше Юпитера! Открытие совершил польский
радиоастроном А.Вольцшан, работающий в США. Пульсары легко изуча-
ются из-за того, что периодически посылают к Земле радиоволны.
Сначала достоверно обнаружены были 2 спутника. Один из них массой
в 3,4 Земли делает оборот за 67 дней (66,54 земных суток) и нахо-
дится на таком же расстоянии от звезды, как Меркурий от Солнца.
Вторая планета массой в 2,8 земной совершает оборот за 98 дней
(98,21 земных суток). Планеты находятся в резонансе 2/3, как Неп-
тун и Плутон, что должно привести к изменению эксцентриситета их
орбит и может наблюдаться в скором будущем (эксцентриситеты малы
- 0,020 и 0,024, но хорошо наблюдаемы). Предположительно есть и
третья планета с периодом равным земному году, но она не столь
сильно влияет на звезду, чтоб мы были уверены в её существовании
[Планетная система пульсара, 1992; Сурдин, 1999б; уточнённая ин-
формация в скобках - Черепащук, Чернин, 2007]. Период её вращения
- 25 суток, а предположительная масса - 0,02 земной, т.е. она
близка Луне [Сурдин, 2000а]. Возможно, имеется и планета примерно
в 100 раз массивнее Земли, которая делает оборот вокруг звезды
примерно за 170 лет. На конференции "Формирование и обнаружение
планет" (2005 г., США) было объявлено об открытии А.Вольцшаном
(A.Wolszczan) у того же пульсара планетки с массой в одну пятую
массы Плутона (примерно 0,0004 массы Земли). Она "кружится" чуть
далее от пульсара, чем три ранее открытых планеты. Впрочем, пока
у данного пульсара достоверно известны только два спутника [Чере-
пащук, Чернин, 2007]. Размеры орбит пропорциональны размерам ор-
бит Меркурия, Венеры, Земли и астероидов. Пульсар находится в
созвездии Девы на расстоянии примерно 1500 световых лет от нас
[Вибе, 2005б].
К концу 20 в. планеты были известны ещё у двух пульсаров -
PSR1829-10 (1991 г., примерно 10 земных масс, период 184,4 земных
суток) и PSR J2322+2057 (1993 г., одна планета) [Черепащук, Чер-
нин, 2007]. Одна из этих двух планет вроде бы обладает массой
1,2-6,7 земной [Сурдин, 2000а]. После открытия первых пульсаров с
планетами начался активный поиск планет у других радиопульсаров,
но выяснилось, что это очень редкое явление [Сурдин, 1999б].
Из 16 изученных близких звёзд у звезды Бета Живописца открыт
аналог облака Оорта (газово-пылевой диск). "Безоблачная" щель тя-
нется от звезды на такое же расстояние, на каком в Солнечной сис-
теме находится Плутон. Имеется не менее одной планеты. До звезды
50 световых лет [Там скрывается планета? 1995; Планета у Беты Жи-
вописца? 1996].
Вокруг молодой голубой Веги, самой яркой звезды северного не-
ба, по данным инфракрасного спутника "IRAS", в настоящее время
идёт образование планетной системы ["IRAS" - великий первооткры-
ватель, 1996]. Звезда окружена кольцами пыли, которые могут пос-
тавлять материал для комет [Купер, Хенбест, 1998], т.е. имеется
облако Оорта. Пылевой диск и в целом имеет форму кольца. Его
внешний край отстоит от звезды на 245 а.е., а внутренний - на 22
а.е. Наличие внутри диска центральной "дыры" говорит о существо-
вании здесь планетной системы, которая соизмерима с Солнечной
(пыль и газ пошли на образование планет, пылинки из кольца не мо-
гут заполнить его внутреннюю часть так как либо падают на плане-
ты, либо выталкиваются отсюда). Примерно такие же пылевые диски
найдены у Фомальгаута и ещё у сотни молодых звёзд [Сурдин, 1999].
В 2001 г. эффектный газо-пылевой диск был открыт в области звез-
дообразования Ро Змееносца на самой периферии тёмного молекуляр-
ного облака, что позволило хорошо его разглядеть. Возраст диска
порядка 1 миллиона лет. Радиус - 300 а.е. Масса - не менее двух
масс Юпитера. Наклон к лучу зрения - 4% (виден почти с ребра). В
центре - молодая солнцеподобная звезда с температурой поверхности
3000 градусов Кельвина ["Летающая тарелка" в созвездии Змееносца,
2002]. В протопланетном диске KH 15D в созвездии Единорога обна-
ружены два сгустка, которые в противофазе вращаются на одной и
той же орбите и периодически затмевают звезду. В кривой изменения
блеска звезды за 6 лет произошли небольшие изменения, что говорит
о быстрой эволюции протопланетного облака [Планеты образуются
буквально "на глазах", 2003].
Недавно появилось ещё одно подтверждение существования комет-
ных тел вблизи других звёзд. В атмосфере расширяющегося красного
гиганта CW в созвездии Льва обнаружена вода. Её количество в 10
000 раз превосходят теоретически допустимое для звёзд. Вероятно,
звезда, увеличив светимость в 5000 раз, растопила и испарила мно-
гочисленные кометные тела в "своём" облаке Оорта [Гибель красного
гиганта..., 2002].
Газово-пылевые диски найдены и около коричневых карликов [Ви-
бе, 2005б].
Существует проект на далёкую перспективу - установить для наб-
людения далёких планетных систем два спаренных телескопа вне
"пыльного" пояса астероидов на орбите вокруг Юпитера [Поиск неиз-
вестных планет и жизни на них продолжается, 1996].
Как читатель уже понял, планетные системы обычны во Вселенной.
Примечательно, что они открыты, в основном, у солнцеподобных
звёзд [Миронов, 1998]. И, тем не менее, они могут быть совсем
другими, чем наша, и существовать далеко не у всех звёзд. На при-
мере нашей системы мы видим, как массивный Юпитер помешал образо-
ванию планеты на месте пояса астероидов и уменьшил размер Марса.
Но второе тело системы может быть ещё массивнее, быть звездой.
Когда были изучены спектры 166 похожих на Солнце жёлтых карликов,
то выяснилось, что 65% из них имеют звезду-спутник массой 10%
главной звезды, а у половины остальных звёзд есть спутник массой
от 10 до 1% - тоже звезда, а не планета. Значит, одиночных звёзд
не более одной пятой от числа всех [Звёзды не любят одиночества,
1991].
Эти рассуждения позволяют по-новому взглянуть на нашу собс-
твенную планетную систему. После образования Солнца гораздо веро-
ятнее была конденсация оставшегося вещества во вторую звезду,
карликовую, а не в планетную систему. Поэтому появились катастро-
фические гипотезы, объясняющие возникновение планет, например,
взрывом неподалёку сверхновой звезды и т.п., хотя всеобщего приз-
нания ни одна из таких гипотез не имеет. Вопрос остаётся открытым
[Ксанфомалити, 1997]. Не ясно также, почему Солнечная система
столь стабильна [доклад Ксанфомалити в 2006 г.].
Каждый год совершаются новые открытия экзопланет и формируются
новые теоретические представления о планетных системах. Поспеть
за этими событиями очень трудно. Представления о классификации
экзопланет, сформировавшиеся к 2009 г., можно обобщить по статье
"Типы экзопланет", размещённой в Интернете (http://allpla-
nets.ru/tipy_exoplanet.htm) [видимо, статья кочевала с сайта на
сайт, в ходе чего фамилия её автора затерялась, но авторство про-
фессионального астронома не вызывает сомнения].
Автор данной статьи предлагает классифицировать экзопланеты по
двум параметрам - массе и температуре. Масса - это понятие одноз-
начное и определяется непосредственно (по влиянию экзопланеты на
свою звезду). Температура зависит от расстояния до звезды, а так-
же от абсолютной светимости звезды, т.е. планеты, сходные по тем-
пературному режиму, могут находиться на разном расстоянии от сво-
их звёзд, если эти звёзды резко различаются по светимости (по
размерам, по температуре видимой поверхности).
По массе все планеты делятся на 3 типа: гиганты (вроде Юпите-
ра и Сатурна, 0,19-13 масс Юпитера) ["юпитеры"? Или "юпитеры" и
"сатурны", по терминологии других авторов? - Ю.Н.], нептуны (вро-
де Урана и Нептун) и планеты земного типа, или земли (вроде Земли
и Венеры) [но также вроде Марса и Меркурия - Ю.Н.]. Граница между
гигантами и нептунами проходит по линии появления в недрах планет
металлического водорода (около 60 масс Земли, или 0.19 масс Юпи-
тера). Граница между нептунами и землями условно проведена по 7
массам Земли (просто потому, что Уран с его 14 земными массами -
ещё явный нептун, а Земля - уже явно планета земного типа). Автор
замечает, что в интервале 3-10 масс Земли могут существуют плане-
ты, резко отличные по свойствам и от нептунов, и от земель, но
так как они пока не открыты, не вводит соответствующие классифи-
кационные единицы.
По химическому составу планеты-гиганты близки к звёздам (на
3/4 водородные, на 1/4 гелиевые, несколько процентов более тяжё-
лых элементов). Нептуны состоят, в основном, из льдов (водяного
льда и замёрзших метана, аммиака, сероводорода) с заметной при-
месью скальных пород (силикатов, алюмосиликатов), а водорода и
гелия в их составе не более 15-20%. Планеты земного типа состоят
преимущественно из силикатов с примесью железа.
Другие общие свойства планет-гигантов: быстрое вращение вокруг
своей оси, переход водорода в металлическую фазу из-за высокого
давления в недрах, диаметр в 10-11 раз больше земного (у горячих
юпитеров из-за расширения атмосферы чуть больше - примерно до
15), средняя плотность от 0.28 г/куб.см (у горячих юпитеров) до
12 г/куб.см (у гигантов в 10-12 масс Юпитера), вторая космическая
скорость выше 37 км/сек (обычно 45-70 км/сек), сильное магнитное
поле, усиливающееся с ростом массы планеты.
Другие общие свойства нептунов: давления в недрах мало для пе-
рехода водорода в металлическую фазу, диаметр близок к 4 земным,
средняя плотность 1.3-2.2 г/куб.см., вторая космическая скорость
18-30 км/сек, магнитное поле не дипольное (например, есть по два
северных и южных полюса).
Другие общие свойства планет земного типа: средняя плотность
3.5-6 г/куб.см, диаметр может быть меньше двух земных.
Границы между типами не резкие. Так, планета с массой 5 зем-
ных, сформировавшаяся за снеговой линией и потом мигрировавшая
внутрь системы, будет иметь химический состав, среднюю плотность
и внешний вид нептуна, а планета с массой 7 земных, образовавшая-
ся во внутренней части богатого пылью газопылевого диска, может
состоять из железа и силикатов и быть гигантской планетой земного
типа.
По нагреву родительской звездой планеты делятся на 7 типов: 1)
горячие (R/Rэф менее 0,1); 2) очень тёплые (0.1); 3) тёплые
(0.4); 4) прохладные (0.8); 5) холодные (1.3); 6) очень холодные
(3); 7) ледяные (R/Rэф > 12). Здесь R - большая полуось орбиты
планеты, Rэф - радиус эффективной земной орбиты. Согласно этой
классификации, Юпитер и Сатурн являются очень холодными гиганта-
ми, Земля - прохладной землёй, Венера - тёплой землёй, а Уран -
ледяным нептуном.
Рассмотрим некоторые свойства горячих планет, среди которых, в
основном, известны юпитеры. Все горячие планеты из-за сильных
приливов, вероятно, повёрнуты к своей звезде одной стороной (как
Луна к Земле). С помощью орбитального инфракрасного телескопа им.
Спитцера были измерены температуры "поверхности" нескольких горя-
чих гигантов и определен температурный контраст между их "вечно
ночным" и "вечно дневным" полушарием. Оказалось, что этот конт-
раст очень разный! - от 1400 градусов Кельвина до отсутствия раз-
ницы. Такая картина возникает из-за разной скорости атмосферной
циркуляции различных горячих гигантов. Ещё можно заметить, что
"горячее пятно" обычно сдвинуто из подзвёздной точки планеты
сильными экваториальными ветрами. Иногда оно размазывается вдоль
экватора планеты в раскаленное экваториальное течение со ско-
ростью ветра до 3-4 км/сек. Тогда наиболее прохладными областями
оказываются зоны полюсов, где формируются постоянные вихри цикло-
нического типа.
Состав атмосферы горячих планет будет определяться не столько
изначальным составом планеты, сколько возможностью удержать те
или иные газы. Так горячие нептуны будут в значительной степени
лишены водорода, и основной атмосферной составляющей будет гелий.
Самые близкие к своей звезде горячие нептуны окажутся лишены так-
же гелия, и атмосфера будет состоять из молекулярного азота,
угарного газа и инертных газов (неон, аргон). При оттоке водорода
возможно фотохимическое образование сложных органических соедине-
ний типа полиароматических углеводородов, которые затянут атмос-
феру горячего нептуна плотным черным смогом.
Рассмотрим ещё некоторые примеры. На данный момент известен
только один транзитный очень тёплый нептун - это планета GJ 436 b
(R/Rэф = 0.14). Его масса составляет 22.6-1.9 масс Земли, радиус
- 4.2-0.2 земных радиусов, средняя плотность - 1.71-0.31
г/куб.см.
К этому же моменту вне Солнечной системы известна только одна
очень тёплая земля - Gliese 876 d. Ее минимальная масса 5.7 масс
Земли, она вращается вокруг близкого красного карлика Gliese 876
на расстоянии 0.021 а.е. (чуть больше 3 млн.км) и делает один
оборот за 1.938 суток. Почти наверняка она захвачена в резонанс
1:1 и повернута к своей звезде только одной стороной. При R/Rэф =
0.13 ее эффективная температура составляет 650-770К в зависимости
от альбедо. Плотная атмосфера может состоять из азота, углекисло-
го и угарного газов, водяного пара и сероводорода. Весьма вероят-
но, что из-за сильного парникового эффекта температура поверхнос-
ти этой планеты очень высока, а поверхность покрыта обширными ла-
вовыми морями.
В Солнечной системе в область очень тёплых планет попадает
Меркурий (большая полуось орбиты 0.387 а.е.). Точнее, он находит-
ся вблизи внешней границы этой области, в перигелии погружаясь в
нее достаточно глубоко (до 0.308 а.е.), а в афелии уходя в зону
тёплых планет (0.467 а.е.)
Атмосфера тёплых гигантов будет чиста, прозрачна и практически
лишена облаков на большую глубину. Диск будет казаться синим, го-
лубым или серо-голубым, подобно голубому небу на Земле. Альбедо
таких планет будет достаточно высоким (0.4-0.5).
Тёплый нептун будет уже достаточно прохладен, чтобы удержать
водород в своей атмосфере. Весьма вероятно, что его атмосфера бу-
дет содержать несколько процентов метана, аммиака, водяного пара
и сероводорода. Диск тоже будет небесно-голубым и почти лишенным
деталей, но вблизи верхней границы температурной зоны в районе
полюсов уже возможны легкие облака из водяного льда.
Типичный пример тёплой земли - Венера (атмосфера из углекисло-
го газа с примесью азота и водяного пара, белые облака из серной
кислоты, парниковый эффект).
Планеты-гиганты в зоне прохладных планет будут окутаны облака-
ми из водяного льда, облачность может быть сплошной, делая плане-
ту ярко-белой. При дефиците кислорода облака из водяного льда бу-
дут формироваться не везде, и планета будет полосатой - с белыми
и голубыми полосами.
Прохладные нептуны, состоящие в основном из льдов, будут иметь
в своем составе достаточно воды для формирования сплошной облач-
ности из водяного льда, их альбедо ожидается высоким - 60-70%.
Прохладные земли - климатические аналоги Земли. Предполагает-
ся, что атмосфера прохладных земель (как и других планет земного
типа) имеет вторичное происхождение из вулканических газов. При
базальтовом вулканизме в состав вулканических газов входят в пер-
вую очередь водяной пар, углекислый газ, сернистый газ и кислые
дымы (хлороводород, фтороводород), иногда присутствуют водород,
метан и угарный газ. При невысокой температуре поверхности плане-
ты водяной пар конденсируется, и в образующихся океанах растворя-
ются углекислый газ, сернистый газ и галогеноводороды, образуя в
результате карбонаты, сульфаты и хлориды (фториды и пр.) Таким
образом, в отличие от атмосфер тёплых земель, состоящих в основ-
ном из углекислого газа и создающих мощный парниковый эффект, ат-
мосферы прохладных земель оказываются сравнительно тонкими и в
основном азотными, подобно атмосфере Земли. Правда, пока неиз-
вестно, насколько важную роль в этом процессе сыграла жизнь и су-
ществуют ли безжизненные прохладные земли с азотной (а не угле-
кислой) атмосферой.
Холодные гиганты будут внешне похожими на Юпитер, хотя он не
принадлежит к этому классификационному типу. Холодные нептуны бу-
дут довольно разными из-за деталей химического состава. В Солнеч-
ной системе в зону холодных планет попадает Марс и главный пояс
астероидов, т.е. холодная земля у нас имеется.
Примеры очень холодных гигантов - Юпитер и Сатурн. Их облака
образованы из аммиака.
Очень холодные нептуны, скорее всего, также будут покрыты об-
лаками из замерзшего аммиака (альбедо - 50-70%).
В настоящее время известна одна планета с массой, меньшей 7
масс Земли, и попадающая в интервал очень холодных планет - это
спутник Сатурна Титан. По аналогии с Титаном можно сказать, что
очень холодные земли будут сложены примерно напополам из силика-
тов и водяного льда, обладать развитым криовулканизмом, иметь
преимущественно азотную атмосферу и развитую "гидросферу", в ко-
торой роль воды будут играть жидкие углеводороды (метан и этан).
Фотохимические процессы с участием метана и азота (при оттоке из
атмосферы водорода) приведут к образованию плотного смога из то-
линов и, возможно, других углеводородных полимеров.
В Солнечной системе известны два ледяных нептуна - Уран и Неп-
тун. Ледяные нептуны, как и ледяные гиганты, будут иметь чистую
прозрачную атмосферу и бирюзово-голубой или синий цвет, но, в от-
личие от ледяных гигантов, на них возможно образование белых об-
лаков из замерзшего метана.
Напоминаю источник информации о типах планет - http://allpla-
nets.ru/tipy_exoplanet.htm
СОВСЕМ ДРУГИЕ АНАЛОГИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Если б Солнце по размерам было с яблоко,
и Земля величиной была бы с ягоду,
а время наше было бы замедленно,
то мы бы это даже не заметили.
Евгений Кенеман
Быть может, эти электроны -
Миры, где пять материков,
Искусства, знанья, войны, троны
И память сорока веков!
Ещё, быть может, каждый атом -
Вселенная, где сто планет;
Там всё, что здесь, в объёме сжатом,
Но также то, чего здесь нет.
Их меры малы, но всё та же
Их бесконечность, как и здесь;
Там скорбь и страсть, как здесь, и даже
Там та же мировая спесь.
Их мудрецы, свой мир бескрайный
Поставив центром бытия,
Спешат проникнуть в искры тайны
И умствуют, как ныне я;
А в миг, когда из разрушенья
Творятся токи новых сил,
Кричат, в мечтах самовнушенья,
Что бог свой светоч погасил!
Валерий Брюсов. Мир Электрона
Здесь не корпускулярный газ!
Мы не волна, не атом света!
Не расщепляй мою планету,
остановись, Микромегас!
Но он не слышит, перед ним
дымится чашка с крепким чаем,
и за окном собака с лаем
по талым лужам голубым
гоняется за воробьями...
Вадим Хмелинский
Спросил я мудреца: "Зачем мы есть?"
Мудрец ответил: "Чтобы жизнь разнесть
на ближние и дальние планеты,
чтоб, как Земле, Галактике расцвесть."
Илья Миклашевский
Текст, который предлагается читателю ниже, - это, скорее, поэ-
зия, чем физика. Поэтому ему и предшествует так много стихотвор-
ных эпиграфов. Рассматривается модель Вселенной, которую трудно
доказать, но столь же трудно и опровергнуть.
Из глубокой древности в наши дни пришла идея, что Вселенная
состоит из разномасштабных структур, которые, тем не менее, похо-
жи одна на другую. Демокрит и другие атомисты (Эпикур, Лукреций)
доказывали существование атомов множеством способов и в том числе
раздельностью крупных тел - звёзд, людей, песчинок, указывая на
некоторое их подобие [Вавилов, 1947]. Ещё последовательнее был
древнегреческий натурфилософ Анаксагор, живший примерно с 500-го
по 428-ой годы до нашей эры. Он учил, что Вселенная построена из
гомеомерий - подобных одна другой, но разномасштабных частиц, или
структур. Эти частицы делимы до бесконечности, а весь наш видимый
мир - это одна из таких частиц, которая входит в состав частицы
ещё большего масштаба. Если выражаться современным языком, то
атом подобен Солнечной системе, а Солнечная система - Галактике и
т.д. Анаксагор был первым, кто издал книгу с чертежами, но тексты
Анаксагора не дошли до наших дней, и мы знаем о взглядах этого
изгнанного из Афин философа только по краткому рассказу Диогена
Лаэртского [1979] и насмешкам его критиков [Лукреций, 1947].
... Анаксагора теперь мы рассмотрим "гомеомерию..."
... Так из крупиц золотых, полагает он, вырасти может
Золото, да и земля из земель небольших получиться...
... Но пустоты никакой допускать он в вещах не согласен,
Да и дроблению тел никакого предела не ставит...
[Если признаем учение Анаксагора, то атом
Будет подобен Вселенной, частицы ничтожные - людям.]
Выйдет тогда, что они заливаются хохотом звонким,
И по лицу и щекам текут у них горькие слёзы...
Лукреций. О природе вещей.
Как Анаксагор объяснял устойчивость тех или иных гомеомерий?
Почему в реальном мире, окружающем нас, гомеомерии относительно
стабильны и не распадаются на бесконечно мелкие частицы? Видимо,
он полагал, что чем меньше структура, тем больше усилий нужно
затратить на её разрушение. Ведь плотность гомеомерий увеличива-
ется с уменьшением их размера. Если выражаться современным язы-
ком, то видимые нами предметы можно раздробить на молекулы обыч-
ными физическими способами, молекулы на атомы - только в ходе хи-
мических реакций, атомы на более мелкие частицы - только при
ядерном взрыве и других особенно мощных физических воздействи-
ях...
Хотя система Анаксагора выглядит логичной, она трудна для
восприятия, так как связана с бесконечностью масштабов - с поня-
тием о бесконечно малом и бесконечно большом. Так случилось, что
взгляды Анаксагора на долгое время уступили место атомизму Демок-
рита (около 460 - около 370 до нашей эры), считавшему, что Все-
ленная состоит из элементарных частиц и пустоты. Элементарные
частицы различны по форме и размеру, но все они неделимы и обла-
дают абсолютной плотностью. Демокрит называл элементарные частицы
атомами, но сейчас это слово имеет другое значение. Атомизм Де-
мокрита оказался удивительно плодотворным учением и привёл к сов-
ременной химии и современной физике.
В то же время понятие об элементарной частице за прошедшие два
с лишним тысячелетия и особенно за последние несколько веков пре-
терпело значительные изменения. Элементарные частицы Демокрита -
это, в основном, молекулы (мельчайшие количества вещества), хотя
иногда под ними понимались и атомы в современном смысле этого
слова. В общем, понятия "атом" и "молекула" в их современных зна-
чениях Демокрит не различал.
Различать их стали гораздо позднее - во времена Ломоносова и
Дальтона (в период со второй половины XVIII по первую половину
XIX века). Атом - мельчайшая и неделимая частица химического эле-
мента, по сути - элементарная частица. Молекула - мельчайшая и
физически неделимая частица вещества, которая может состоять из
нескольких атомов.
Во времена Эрнеста Резерфорда (1871 - 1937) выяснилось, что
атом имеет сложное строение. Он химически неделим, но может рас-
падаться самопроизвольно и в результате мощного физического воз-
действия. Атом оказался сложной частицей, состоящей из ядра и
электронов. Возникла знаменитая планетарная модель атома: массив-
ное атомное ядро находится в центре атома и подобно Солнцу, а
вокруг него по круговым или эллиптическим орбитам вращаются
электроны, которые подобны планетам Солнечной системы. Разумеет-
ся, такая модель привела к воскрешению взглядов Анаксагора, хотя
самого Анаксагора с его гомеомериями при этом не вспоминали.
К этому времени давно устоялись представления о сходстве сис-
тем планет-гигантов с Солнечной системой (и планеты-гиганты, и
Солнце обладают многочисленными спутниками, масса сконцентрирова-
на в центре системы, а движение - в спутниках). Кроме того, люди
уже знали о принадлежности Солнечной системы к Нашей Галактике и
о вращении Солнца и других звёзд вокруг центра этой Галактики.
Были известны другие галактики, а также скопления галактик. Всё
это вместе взятое возрождало иерархическую модель Вселенной ("ми-
ры в мирах").
В это же время и чуть позднее были сделаны и другие открытия,
которые, казалось бы, должны укрепить подобные натурфилософские
взгляды: ядро оказалось состоящим из протонов и нейтронов, а про-
тоны и нейтроны - из кварков. В мощные современные телескопы не-
давно удалось разглядеть ещё одну крупномасштабную структуру -
сверхскопления галактик, состоящие из множества их скоплений
[Бернс, 1986; Дресслер, 1987; Сурдин, 1996]. Вслед за этим в
центрах некоторых галактик и в том числе в центре Нашей Галактики
были открыты сгустки массы - "чёрные дыры", напоминающий сгусток
массы в центре атома и в центре Солнечной системы [Таунс, Гензел,
1990; Рис, 1991; В центре Млечного Пути..., 1999]. Такие же "чёр-
ные дыры" открыты и в других галактиках [Чёрная дыра в Галактике?
1992; Чёрная дыра в галактике..., 1998]. Как несколько атомов мо-
гут быть объединены в молекулу, или несколько звёзд образовывать
кратную звёздную систему [Звёзды не любят одиночества, 1991], так
и несколько близких галактик могут взаимодействовать гравитацион-
но. Спутниками Нашей Галактики, возможно, являются Большое и Ма-
лое Магеллановы Облака [Мэтьюсн, 1985].
Тем не менее, развитие современной физики пошло по другому пу-
ти, так как многие факты не уложились в "иерархическую" модель.
Таких фактов имеется две группы: 1) атом и другие частицы микро-
мира по многим параметрам принципиально не похожи на Солнечную
систему и другие крупные гомеомерии; 2) Вселенная в целом (види-
мая область Вселенной) развивается по своим специфическим зако-
нам, которые не похожи на законы развития Солнечной системы и
т.п. гомеомерий. Ниже эти две группы фактов рассматриваются в
первом приближении, а также приводятся замечания автора о том,
как можно вернуться в русло иерархической модели. Суть замечаний
сводится к тому, что мы сравниваем не то и не с тем, а, кроме то-
го, производя эти сравнения, неправильно представляем Солнечную
систему.
Чем именно атом не похож на Солнечную систему? Во-первых,
строгой обязательностью своего строения и поведения составляющих
его частиц: электроны обладают не любой, а строго определённой и
одинаковой массой покоя; электроны могут двигаться не по любым, а
по строго определённым орбитам, образующим вокруг атома строго
определённое количество электронных слоёв; электроны теряют энер-
гию не постепенно (как искусственные спутники Земли, трущиеся о
воздух), а строго определёнными порциями (квантами); электроны
движутся не по стабильным круговым или же эллиптическим орбитам,
как планеты, а постоянно меняют траекторию, образуя объёмное
электронное облако строго определённой формы (орбиталь); одну и
ту же орбиталь могут занимать одновременно два разноспиновых
электрона, что для планетного мира не характерно; электроны и
другие объекты микромира одновременно являются частицами и волна-
ми (разрешённые орбитали выводятся из волновой природы электро-
на), а для макромира такая двойственность не характерна; атомные
ядра могут иметь не любые, а строго определённые массу и заряд;
атомы одного и того же элемента тождественны один другому, что
трудно представить себе для планетных и т.п. систем. Атомные ядра
изучены хуже, чем электронные оболочки атомов, но и там, по-види-
мому, существуют чёткие правила послойного расположения протонов
и нейтронов. Сами эти частицы имеют строго определённую и к тому
же одинаковую массу, как и составляющие их кварки. Таким образом,
микромир отличается от макромира принципиально, и главные из этих
отличий - квантованность и двойственность объектов (частица и
волна одновременно).
Да, конечно, Солнечная система - это не просто увеличенная ко-
пия атома. Она другая. Но давайте повнимательней всмотримся в
неё. Нет ли и в ней хотя бы каких-то признаков квантованности и
двойственности объектов? Уже несколько веков известна так называ-
емая закономерность Боде: каждая следующая планета в среднем в
1,7 раза дальше предыдущей. Только на этих орбитах "зародыши" бу-
дущих планет оказались устойчивыми и смогли сформировать из про-
топланетного облака современную планетную систему. Остальные были
выбиты с орбит в самом начале своего существования и поглощены
более удачливыми "собратьями". Согласно современным представлени-
ям, планеты "слипаются" за несколько миллионов лет, то есть до-
вольно быстро по сравнению с общим сроком существования планетной
системы, уже составляющим около 5 миллиардов лет [Блэк, 1991].
Второй пример квантованности - это разрешённые и не разрешённые
орбиты астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Группировки ас-
тероидов, находящихся на разрешённых орбитах, отделены от других
таких группировок "люками" Кирквуда - зазорами, которые соответс-
твуют орбитам, кратным периоду обращения Юпитера: 4:1, 3:1, 5:2,
7:3, 2:1, 5:3, 3:2, 4:3, 1:1 [Бинцель и др., 1991]. В основе этой
закономерности лежат резонансные явления, то есть планеты демонс-
трируют нам свои волновые качества. Напомню, что единая планета
не смогла возникнуть между Марсом и Юпитером именно из-за резо-
нансных явлений. Третий пример - неразрешённые орбиты в поясе
Койпера [Новый транснептунианский..., 1995].
Значит, мы поначалу не заметили некоторые сходные черты атома
и Солнечной системы, так как не знали Солнечную систему. Знаем ли
мы её сейчас? И корректны ли наши сравнения? Ведь атом мы воспри-
нимаем в динамике (статистически), а планетную систему видим поч-
ти застывшей в один определённый момент времени. Поясню эту
мысль. Сколько оборотов вокруг Солнца успела сделать наша Земля
со времени своего возникновения? Примерно 5 миллиардов (Солнце и
Земля по современным представлениям существуют чуть менее 5 мил-
лиардов лет, но Солнце раньше было чуть-чуть массивнее, и Земля
вращалась вокруг него чуть быстрее, а потому для приблизительных
расчётов можно выбрать именно эту цифру). А за какое время элект-
рон делает вокруг атомного ядра эти 5 миллиардов оборотов? Разу-
меется, электроны и атомные ядра бывают разными (ядра отличаются
по заряду, а электроны могут быть в разных слоях и на разных ор-
биталях в пределах слоя - s, p, d, f), но ведь разными бывают и
планеты. Поэтому правильней всего было бы выбрать 2s-электрон
фтора (у фтора тоже 9 "планет", а его 2s-электрон - аналог "Зем-
ли"). Но "под рукой" оказались данные по невозбуждённому атому
водорода. Его диаметр - 0,00000001 см [Орир, 1969]. Длина орбиты
его электрона - это произведение числа "пи" и диаметра
(0,0000000314 см). Скорость электрона составляет 1/137 часть ско-
рости света, то есть 30 000 000 000 см/с, делённое на 137, или
примерно 220 000 000 см/с. Один оборот электрон совершает за
1,42727272727E-16 секунды. 5 миллиардов оборотов он совершит за
0,0000007 секунды. Значит, наша Солнечная система по "единым ча-
сам" от момента своего возникновения просуществовала всего семь
десятимиллионных частей секунды! А сколько всего с ней успело
случиться! В ничтожные мгновения (практически мгновенно) возникли
Солнце и все планеты; за последующие доли секунды Солнце потеряло
часть массы, и планеты отодвинулись от него; некоторые из них ус-
пели повернуться одной стороной к своим спутникам (Плутон) или
заметно затормозить (Земля); многие спутники тоже "застыли" и за-
метно отодвинулись от своих планет (Луна и другие), некоторые по-
кинули свою планету (Меркурий Венеру), а некоторые разорвались,
превратившись в кольца планет-гигантов; многократно с более или
менее определённой частотой поменялись магнитные полюса планет...
Есть также предположения, что много раз циклически изменились ор-
биты Земли и планет [Рич и др., 1997]. А что будет с планетной
системой через 1 секунду по "единому времени", то есть через 7
000 000 миллиардов земных лет? Во-первых, она может не дожить до
этих "дней". Всего через 10 миллиардов земных лет (примерно 1
миллионная секунды по "единым" масштабам времени) Солнце, став
перед этим красным гигантом, сбросит свою оболочку и испарит
часть планет, и, как знать, что будет через эту самую "универ-
сальную секунду"! В общем, наша Солнечная система по "универсаль-
ным" понятиям - это нестабильная короткоживущая частица. Она име-
ет некоторое сходство с обычным устойчивым атомом (масса сосредо-
точена в ядре, движение - в электронах, орбиты квантованы и опре-
деляются волновыми законами), но скоро погибнет, и её полные ана-
логи нужно искать где-нибудь в пекле ядерного взрыва, где тоже
рождаются нестабильные атомы и другие, меньших размеров, коротко-
живущие частицы. Да и как вообще можно сравнивать стабильные ато-
мы с Нашим Макромиром, если он сейчас претерпевает Большой взрыв!
Именно этот взрыв породил современные галактики и прочие макрост-
руктуры. Потом же из них могут возникнуть устоявшиеся объекты,
которые не будут "попусту" излучать энергию, приобретут оптималь-
ные и стандартные размеры. Как знать, не примет ли участие в этой
стабилизации разум? Ведь за такое почти бесконечно долгое время,
как "универсальная секунда", разумные существа, возникшие в раз-
личных уголках Нашего Мира, успеют объединиться и полностью под-
чинить себе ближайшие по масштабу гомеомерии. Вот мы и возвраща-
емся к Анаксагору, считавшему, что двигателем и организатором ми-
роздания на всех уровнях является разум ("нус") - неотъемлемое
свойство тонко организованной материи.
Можно представить себе и такую картину. "Угомонившийся" тёмный
остаток Солнца удерживает на минимально возможных в энергетичес-
ком отношении устойчивых орбитах планеты, причём они стандартны
по размеру и для экономии пространства укомплектованы на каждой
орбите по две (с разных сторон от Солнца). Возможность такой мо-
дели допускал ещё Пифагор, считавший, что для достижения симмет-
рии и гармонии на земной орбите по другую сторону от Солнца долж-
на быть Противоземля [Порфирий, 1979]. Отсюда и пошла идея анти-
мира. Устойчивость орбит определяется взаимной кратностью перио-
дов обращения по ним, как в атоме. Вовсе не обязательно, что са-
мые устойчивые орбиты должны быть в какой-то единой плоскости.
Ведь такой порядок вещей унаследован от единого протопланетного
облака или даже от единого облака, из которого возникли Солнце и
планеты. Если нет какого-то одного слишком массивного "юпитера",
который "повелевает" другим планетам вращаться в его плоскости,
то может существовать математическая модель устойчивой системы,
которая занимает не плоскость, а весь объём пространства вокруг
"солнца". Интересно, что орбиты не обязательно должны быть круго-
выми (s-орбиты). Они могут быть вытянуты и существовать в различ-
ных плоскостях (p-орбиты), чтобы не мешать одна другой. Движение
по таким орбитам может быть очень сложным. Примерно так движутся
вокруг общего центра масс звёзды в шаровых скоплениях [Кинг,
1985]. Не исключено, что вещество в процессе длительной эволюции
может само прийти к такой устойчивой структуре, но в подобной
"оптимизации" может принять участие и разум. И в одном, и в дру-
гом случае планетная система окажется подобна атому.
Фантазировать можно до бесконечности. В нашей Солнечной систе-
ме имеется только одна звезда. Но в центре подобных систем бывает
несколько звёзд, вращающихся одна вокруг другой [Звёзды не любят
одиночества, 1991]. Вот вам и аналог атомного ядра, состоящего из
нескольких нуклонов - протонов, нейтронов! Пока человечество не
сумело решить даже проблему вращения трёх тел (есть решение лишь
частного случая, когда все три тела резко отличаются по масшта-
бу), но это не значит, что подобную задачу нельзя решить вообще.
Можно представить себе систему, в которой на большом расстоянии
одна от другой имеется несколько звёзд, причём близкие к звёздам
планеты не покидают "своих" звёзд, а далёкие (во внешнем планет-
ном слое) движутся по сложным траекториям вокруг нескольких цент-
ров одновременно. Вот вам и "молекула" на планетном уровне! Ана-
лог молекулы на галактическом уровне - галактика Андромеды с дву-
мя "чёрными дырами" в центре ["Каннибал" живёт по соседству,
1994].
Кстати, недавно волновые явления были обнаружены на галакти-
ческом уровне. Звёздные комплексы (внутригалактические структуры,
состоящие из сверхассоциаций, которые соответственно образованы
звёздными ассоциациями) располагаются вдоль спиральных рукавов
Нашей Галактики с регулярными интервалами, которые соответствуют
так называемой "джинсовской длине волны" в теории гравитационной
неустойчивости [Ефремов и др., 1998]. Авторы утверждают, что "те-
перь мы можем быть уверенными в том, что и наша Галактика отно-
сится к регулярным спиральным системам, где спиральные ветви име-
ют волновую природу" (с.12), так как только гравитационным "сли-
панием" структуру Галактики не объяснить. Сложную комбинацию об-
разуют в Галактике также ударные волны, которые возникают двумя
способами: при движении газа через спиральные рукава (самые масш-
табные) и при взрывах сверхновых и их групп (менее мощны, но тоже
вызывают волну звездообразования в газе) [Ефремов и др., 1998].
Недавно открыто поразительно сходство реактивных струй у моло-
дых звёзд и молодых галактик, которые, согласно теории Оуеда,
Пудрицы и Стоуна, благодаря этим струям, истекающим с полюсов,
избавляются при сжатии от 99,99% исходного углового момента дви-
жения газово-пылевого облака [Сурдин, 1998а].
Теперь вернёмся к рассмотрению Вселенной как единого целого в
принятом в наши дни понимании этого слова. Согласно современным
представлениям [Бернс, 1986; Фридман, 1993 и др.], Вселенная воз-
никла примерно 13,7 миллиардов лет назад в результате Большого
взрыва массы, сосредоточенной в точке, и в настоящее время про-
должает расширяться с огромной скоростью. Эта скорость - постоян-
ная Хаббла (по имени первооткрывателя разбегания галактик). Вне
этой расширяющейся области как бы нет ничего. До Большого взрыва
тоже как бы не было ничего, так как само время, возможно, не су-
ществовало. Конечно, такая модель Вселенной не имеет сходства ни
с Солнечной системой, ни с такой более крупной структурой как Га-
лактика. Ведь и Солнечная система, и Галактика возникли из газо-
во-пылевых облаков под воздействием взаимного гравитационного
притяжения частиц [Блэк, 1991 и др.]; обладают массивными центра-
ми [Таунс и др., 1990; Рис, 1991] и вращающимися вокруг этих
центров объектами; и Солнечная система, и Галактика не склонны к
взрывообразному расширению и т.д. (хотя Солнечная система как раз
расширяется из-за постепенного уменьшения массы Солнца).
Но знаем ли мы Вселенную в целом? Мы более или менее представ-
ляем наблюдаемую область Вселенной, часть Вселенной и, возможно,
ничтожно малую её часть, бесконечно малую. Однако, для нашего
"зазнавшегося" времени привычно называть этот фрагмент пространс-
тва Вселенной. Из-за смешения понятий "Вселенная в целом" и "Наш
мир" (наблюдаемая область Вселенной) возникает много недоразуме-
ний. Так, например, разногласия в оценке взглядов Лукреция на
эволюцию возникли из-за смешения авторами XX века именно этих по-
нятий. Лукреций же чётко различал эти вещи: для Вселенной он эво-
люцию не признавал, а все отдельные миры, согласно его взглядам,
эволюционируют в направлении усложнения структуры до их гибели
[Насимович, 1994]. Миры эти различны. Какие-то из них могут и
взрываться в данный момент. Бывают же взрывы структур более близ-
ких к нам по масштабу - звёзд, метеоритов, вулканов, газовых
скоплений и произведений рук человеческих! Но, если взрывается
сверхновая звезда, то это не означает, что все звёзды всегда су-
ществуют в состоянии взрыва. Так и с нашей областью Вселенной.
Если она взорвалась и продолжает взрывообразно расширяться, то
это не означает, что везде во Вселенной происходит взрыв.
Р.Олдершоу (R.Jldershaw, Амхерстский колледж, штат Массачу-
сетс, США) выдвинул гипотезу иерархической космологии, развиваю-
щую теорию, которая вышла из моды с появлением представлений о
Большом взрыве. Согласно этой теории, при каждом переходе в наб-
людательной астрономии ко всё более крупномасштабным объектам за
ними обнаруживаются следующая структура. Иначе говоря: кварки -
барионы (протоны и нейтроны) - атомы - спутники планет - планеты
- звёзды - шаровые скопления - галактики - скопления галактик -
сверхскопления галактик... Если признать правильность этой моде-
ли, то, согласно Олдершоу, не Большой взрыв был 15 миллиардов лет
назад, а локальный "местный" взрыв, в результате которого сформи-
ровался облик наблюдаемой части Вселенной. Эта гипотеза снимает:
1) проблему происхождения Вселенной (она вечна); 2) проблему пер-
воначальной точечности Вселенной (не было этого); 3) проблему
"тёмной материи", или "скрытой массы", неизбежную при Большом
взрыве ("скрытая" масса может находиться и вне области расшире-
ния); 4) проблему звёзд старше Вселенной (залетели в нашу область
Вселенной из других областей за 15 миллиардов лет) [Вселенная по-
добная матрёшке? 1992]. В космологическом отношении в гипотезе
Олдершоу нет каких-либо противоречий, но не хватает и доказатель-
ств правильности подобных взглядов. В общем, эти взгляды могут
существовать на правах общефилософских и строго не доказанных,
как и представление о взрывающейся Вселенной. Есть, правда, ряд
конкретных замечаний: возраст и Вселенной, и самых первых звёзд в
самое последнее время оценивается не в 15, а в 13,7 миллиардов
лет; проблема скрытой массы имеет и иные решения [Возраст Вселен-
ной..., 1997].
Наша Солнечная система по сравнению с атомом - это молодая
структура, не пришедшая ещё к стабильности, "короткоживущая час-
тица". Ещё менее стабильны структуры высшего порядка - галактики,
скопления и сверхскопления галактик. По их внутреннему времени от
Большого взрыва прошли только самые первые мгновения. В центрах
галактик только начали формироваться центральные ядра - "чёрные
дыры", а вращающиеся вокруг этих центров многие миллиарды звёзд
(пылинки!) ещё не успели сформировать планетоподобные или же
электроноподобные образования (тоже, возможно, ничего не излучаю-
щие "чёрные дыры", но меньшей массы). В такой ситуации гипотезу
тождества гомеомерий трудно доказать, но нельзя и опровергнуть.
Может быть, земная разумная жизнь потому и кажется одинокой, что
Большой взрыв уничтожил прежнюю тонкую структуру окружающей нас
Вселенной, и жизнь стала развиваться "с нуля", ещё не успела ов-
ладеть всей окружающей нас "мёртвой" материей и поставить её под
контроль разума?
Обращает на себя внимание различное соотношение случайного и
закономерного для гомеомерий разных уровней. Для атома преоблада-
ет закономерное, он описывается только статистически. В мире
привычных масштабов видны и случайное, и закономерное. Для более
крупных структур случайное заметно сразу (Млечный Путь люди знали
с древности), а закономерное стало познаваться только недавно и с
большим трудом, то есть эволюцию Нашей Галактики мы хотя бы час-
тично поняли, когда смогли рассмотреть в телескоп множество дру-
гих галактик на различных стадиях развития. Наивысшая из наблюда-
емых гомеомерий демонстрирует нам лишь случайное, то есть мы,
например, оказались частью взрывающейся области, а могли бы быть
частью стабильного уголка, частью живого или неживого объекта,
разумного или неразумного.
ЛИТЕРАТУРА
Авакян С.В., Ковалёнок В.В. Неопознанные явления - "проделки"
плазмы? - Природа. 1992. N6. С.72-77.
Австралия вступает в космический век. - Природа. 1998. N11.
C.102 [New Scientist. 1997. V.155. N2093. P.7 (Великобритания)].
Активные дюны в северной полярной области Марса. - Природа.
1999. N1. С.104 [ Интернет. http://www.msss ].
Алёшкина Е.Ю. Лазерная локация Луны. - Природа. 2002. N9.
С.57-66.
Альварес У., Азаро Ф. Удар из космоса. - В мире науки. 1990.
N12. С.32-39.
Астапович И.С. Метеоры. - в кн.: Вселенная. М., Госкультпрос-
ветиздат, 1955. С.181-204.
Астероид - бывшая комета. - Природа. 1997. N2. С.112-113 [New
Scientist. 1996. V.151. N2044. P.13 (Великобритания)].
Астероид был намного крупнее. - Природа. 1994. N6. C.86 [New
Scientist. 1993. V.139. N1892. P.10 (Великобритания)].
Астероид вернулся! - Природа. 2004. N4. C.81-82 [Science.
2003. V.302. N5645. P.546 (США)].
Астероид - "дитя" астероида. - Природа. 2000. N3. С.77-78
[Science. 1999. V.285. N5430. P.993 (США)].
Астероид промахнулся, но... - Природа. 2005. N2. С.30-31.
[Scienсe. 2004. V.303. N5662. P.1272 (США)].
Астероид угрожает. - Природа. 2002. N12. С.72-73 [Science.
2002. V.296. N5565. P.27, 77, 132 (США)].
Астероид упал в Баренцевом море. - Природа. 1997. N11.
С.120-121 [Geology. 1996. V.24. N9. P.779 (США)].
Астероид упал под острым углом. - Природа. 1997. N3. С.108-109
[Geology. 1996. V.24. N11 (США); New Scientist. 1996. V.152.
N2051. P.11 (Великобритания)].
Астероид - чемпион вращения. - Природа. 2000. N11. С.31.
Астероид Эрос. - Природа. 2000. N2. С.78-79. [Science. 1999.
V.283. N5405. P.1111 (CША)].
Астероиды "проскакивают" мимо. - Природа. 1994. N8. С.112-113
[New Scientist. 1993. V.138. N1879. P.11; 1994. V.141. N1918. P.6
(Великобритания)].
"Астрономы Медынской обсерватории...". - Природа. 2001. N5.
С.18 [Sciences et Avenir. 2000. N641. P.28 (Франция)].
Атмосфера и полярные сияния на Ио. - Природа. 2000. N5. C.79
[Science. 1999. V.285. N5429. P.870 (США)].
Атмосфера покачивает Землю. - Природа. 2001. N5. C.82-83.
[Science. 2000. V.289. N5480. P.710 (США)].
Африка, уносимая ветрами. - Природа. 2001. N5. C.67 [National
Geographic. 2000. V.198. N3. P.10 (США)].
Афтергуд С., Хейфмейстер Д.У., Прилуцкий О.Ф., Примак Д.Р.,
Родионов С.Н. Ядерная энергия в космосе. - В мире науки. 1991.
N8. С.6-12.
Ашимбаева Н.Т. Обнаружено самое большое кольцо Сатурна. - При-
рода. 2010. N2. С.77-78.
Базальтовые ахондриты с Весты. - Природа. 1998. N8. С.105
[Science. 1997. V.277. N5331. P.1492; Science News. 1997. V.152.
N12. P.184 (CША)].
Базилевский А.Т. "Галилео" фотографирует Ганимед. - Природа.
1996. N12. С.78-79.
Базилевский А.Т. Первая схема глобальной стратиграфии Венеры.
- Природа. 1997а. N10. С.21-26.
Базилевский А.Т. Космический аппарат NEAR пролетает вблизи Ма-
тильды. - Природа. 1997б. N11. С.105-106.
Базилевский А.Т. Проект "Марс-Пасфайндер": успехи и уроки. -
Природа. 1998. N3. С.46-56.
Базилевский А.Т. Полёт к Южному полюсу Марса. - Природа. 1999.
N9. С.27-28.
Барсуков В.Л., Базилевский А.Т. Геология Венеры. - Природа.
1986. N6. С.24-35.
Басов И.А. Столкновение Индостана с Евразией - деформации в
Гималаях и Тибете. - Природа. 2002. N12. С.76-77.
Безголовая комета. - Природа. 2004. N3. С.71 [Astronomy and
Geophysics. 2003. V.44. N4 P.427 (Великобритания)].
Белов В.П. Фобос: трещины или борозды? - Природа. 1987. N9.
С.13-17.
Бережной А.А. Вода на Луне есть. - Природа. 1999. N1. С.35-38.
Бернс Д.О. Гигантские структуры Вселенной. - В мире науки.
1986. N9. С.12-23.
Бинцель Р.П. Плутон. - В мире науки. 1990. N8. С.14-22.
Бинцель Р.П., Баруччи М.А., Фулчиньони М. Происхождение асте-
роидов. - В мире науки. 1991. N12. С.54-61.
Блиох П.В., Ярошенко В.В. "Спицы" в кольце Сатурна. - Природа.
1991. N4. С.19-25.
Блоксхам Д., Габбинз Д. Эволюция магнитного поля Земли. - В
мире науки. 1990. N2. С.16-24.
Блэк Д.Ч. Миры иных звёзд. - В мире науки. 1991. N3. С.44-51.
Бондаренко А.Л. Эль-Ниньо - Ла-Нинья: механизмы формирования.
- Природа. 2006. N7. С.39-47.
Бразилия выходит в космос. - Природа. 1993. N8. С.117 [New
Scientist. 1993. V.137. N1861. P.20 (Великобритания)].
Бреус Т.К. Биологические эффекты солнечной активности. - При-
рода. 1998. N2. С.76-88.
"Бродячий" вулкан на Ио. - Природа. 2001. N3. C.81 [Science.
2000. V.288. N5469. P.1207 (США)].
Бронштен В.А. Методы исследования небесных тел. - в кн.: Все-
ленная. М., Госкультпросветиздат, 1955а. С.31-82.
Бронштен В.А. Большие планеты. - в кн.: Вселенная. М., Гос-
культпросветиздат, 1955б. С.125-148.
Бронштен В.А. Почему светилось небо после Тунгусского взрыва.
- Природа. 1993. N9. С.22-27.
Бронштен В.А. Неприятности с "Венерой". - Природа. 1997. N2.
С.127-128.
Бронштен В.А. Гигантские метеориты XX века. - Природа. 1999.
N3. С.62-68.
Брюсов В.Я. Мир электрона. - в кн.: В.Брюсов. Стихотворения.
Л., Советский писатель, 1952. С.318.
Будет ли очередной солнечный максимум рекордным? Природа.
1989. N6. С.106 [Eos. Transactions of the American Geophysical
Union. 1988. V.69. N27. P.697 (США)].
Бялко А.В. Кометная цепочка: рождение и гибель (предстоящее
столкновение с Юпитером). - Природа. 1993. N12. С.80-82.
Бялко А.В. Следы и следствия космических чудес. - Природа.
1996. N12. С.27-31.
Бялко А.В. Климатическая неустойчивость нарастает. - Природа.
1998. N1. С.88-89.
В голове кометы - лёд. - Природа. 1986. N4. С.104 [New Scien-
tist. 1985. N1478. P.31 (Великобритания)].
В космосе - очередная странность. - Природа. 2001. N11.
С.77-78 [Science. 2001. V.291. N5503. P.440 (CША)].
В поисках лунной влаги. - Природа. 1997. N11. С.111-112 [Sci-
ence. 1996. V.274. N5292. P.1495 (CША)].
В поисках планет, подобных Земле. - Природа. 1999. N4. С.99
[Astronomy and Geophysics. 1998. V.39. N5 (Великобритания); New
Scientist. 1998. V.159. N2142. P.23 (Великобритания)].
В пустыне Калахари обнаружен след космической катастрофы. -
Природа. 1998. N6. С.117 [Geology. 1997. V.25. N8. P.731 (США);
Nature. 1997. V.388. N6640. P.365 (Великобритания)].
В центре Млечного Пути - "чёрная дыра". - Природа. 1999. N4.
С.98 [Scienсe News. 1998. V.153. N4. P.59 (США)].
Вавилов С.И. Физика Лукреция. - в кн.: Лукреций. О природе ве-
щей. Л., АН СССР, 1947. Т.2. С.9-38.
Василенко Ж.Г., Сурдин В.Г. Ключ к межзвёздной химии найден. -
Природа. 1997. N7. С.27-30.
Венера на фоне солнечного диска. - Природа. 2004. N5. С.38
[ESO Press Release 03/04. 19 February 2004].
"Веснушки" на Сатурне. - Природа. 1994. N3. С.47 [Scienсe
News. 1991. V.140. N14. P.212 (США)].
Взглянуть на астероид по-новому. - Природа. 2004. N11. С.74-75
[Science. 2003. V.302. N5651. P.1739 (CША)].
Вибе Д.З. Каталог экзопланет пополняется. - Природа. 2000.
N11. С.84-85.
Вибе Д.З. Отцветали яблони на Марсе. - Российская газета. 2
марта 2001а. С.27.
Вибе Д.З. Две необычные планетные системы. - Природа. 2001б.
N7. С.50.
Вибе Д.З. Затмение звезды экзопланетой. - Природа. 2001в. N2.
С.67-68.
Вибе Д.З. Уран лишился одного спутника. - Природа. 2002а. N3.
С.46.
Вибе Д.З. Зафиксирован электрофонный звук болидов. - Природа.
2002б. N11. С.82-83.
Вибе Д.З. Планеты или звёздные пятна? - Природа. 2003а. N2.
С.80-81.
Вибе Д.З. Очередной рекорд пояса Койпера. - Природа. 2003б.
N5. С.79-80.
Вибе Д.З. Гамма-всплески - взрывы сверхновых? - Природа.
2003в. N7. С.76-77.
Вибе Д.З. Самая маленькая экзопланета. - Природа. 2005а. N1.
С.83-84.
Вибе Д.З. Растёт число внесолнечных планет. - Природа. 2005б.
N8. С.78-79.
Вибе Д.З. Впервые сделан снимок экзопланеты? - Природа. 2006а.
N2. С.81-82.
Вибе Д.З. Объект крупнее Плутона: планета или астероид? - При-
рода. 2006б. N3. С.81-82.
Вибе Д.З. Планета в системе тройной звезды. - Природа. 2007а.
N2. C.74.
Вибе Д.З. Есть ли жизнь на Энцеладе и сколько длится день на
Сатурне? - Природа. 2007б. N10. C.76-77.
Вибе Д.З. Планеты у А-звёзд. - Природа. 2008. N3. C.77.
Вибе Д.З. Новые прямые снимки планет. - Природа. 2009а. N8.
C.79-80.
Вибе Д.З. О происхождении астероидов Главного пояса. - Приро-
да. 2009б. N11. C.81-82.
Власов М.Н. Антропогенное воздействие на ближний космос. -
Природа. 1998. N11. C.88-98.
Внесолнечная планета с гигантским каменным ядром. - Природа.
2007. N2. C.73 [http://arxiv.org/astro-ph/0507009].
Внутреннее строение Каллисто. - Природа. 1998. N12. C.60 [Sci-
enсe. 1998. V.280. N5369. P.1573-1576 (США)].
Внутренние океаны спутников Юпитера. - Природа. 1999. N6.
C.103-104 [Nature. 1998. V.395. N6704. P.749, 751, 777-780 (Вели-
кобритания)].
Вода в атмосферах планет-гигантов. - Природа. 1998. N7. C.103
[Nature. 1997. V.389. N6647. P.159 (Великобритания)].
Водяной лёд на кентавре Хирон. - Природа. 2001. N4. С.87-88.
[Astrophysical Journal. 2000. V.531. N2. Pt.2. L151-154 (США)].
Возраст Вселенной: парадокса просто не существует? - Природа.
1997. N3. С.106 [New Scientist. 1996. V.151. N2016. P.16 (Вели-
кобритания)].
Возрождение "SOHO". - Природа. 1999. N11. С.78 [Astronomy and
Geophysics. 1999. V.40. N2. P.217 (Великобритания)].
Восемнадцатая луна Сатурна. - Природа. 1991. N1. С.105.
"Вояджер-1" уже за границей Солнечной системы? - Природа.
2004. N4. C.79 [Scienсe. 2003. V.302. N5647. P.962 (США)].
"Вояджеры" - самые удалённые от Земли искусственные объекты. -
Природа. 2000. N1. С.65-66 [Astronomy and Geophysics. 1999. V.40.
N2. P.217 (Великобритания)].
Венера "зашевелилась". - Природа. 1992. N4. С.108 [New Scien-
tist. 1991. V.131. N1786. P.14 (Великобритания)].
Вселенная. Наглядный словарь. Лондон, Нью-Йорк, Штутгарт, М.,
Дорлинг Киндерсли, 1999. 64 с. [Впервые опубликовано в 1993 г. в
Великобритании; научно-популярное издание, содержит некоторое ко-
личество опечаток, ошибок, неточностей и излишних упрощений].
Вселенная подобная матрёшке? - Природа. 1993. N1. С.107 [Ast-
rophysics and Space Science. V.189. P.163]
Всехсвятский С.К. Кометы. - в кн.: Вселенная. М., Госкультп-
росветиздат, 1955. С.165-180.
Всё-таки нет жизни на Марсе. - Природа. 1998. N12. C.58-60
[Scienсe. 1998. V.279. N5349. P.362, 366 (США)].
Встреча "Вояджера-2" с планетой Уран. - В мире науки. 1986.
N6. С.40-42.
Вторая затменная планетная система. - Природа. 2003. N8. С.82
[Nature. 2003. V.421. N6022. P.507 (Великобритания)].
Второй оборот вокруг Солнца. - Природа. 1996. N11. С.105-106
[Solar System News. 1996. N17. P.1 (Нидерланды)].
Вулканы изменяют погоду. - Природа. 1997. N10. С.125-126.
Вулканы на Ио. - Природа. 2002. N5. C.80-81. [Scienсe. 2002.
V.297. N5590. P.2220 (США)].
Газогидраты и конец ледникового периода. - Природа. 2000. N7.
С.80-81 [Science. 1999. V.285. N5427. P.543 (США)].
"Галилей" - программа полёта. - Природа. 1990. N4. С.100.
"Галилей" совсем запылился. - Природа. 1996. N7. С.109 [New
Scientist. 1995. V.147. N1994. P.5 (Великобритания)].
Где и как родились Уран и Нептун? - Природа. 2000. N11.
С.31-32.
Где наше место в Галактике? - Природа. 1996. N9. С.103 [New
Scientist. 1995. V.148. N1998. P.17 (Великобритания)].
Геодинамический спутник и солнечные фотоны. - Природа. 1997.
N11. С.110-111 [Journal of Geophysical Research. 5 January 1997;
Science News. 1997. V.151. N2. P.20 (США)].
Гетманцев Г.Г. Радиоастрономия. - в кн.: Вселенная. М., Гос-
культпросветиздат, 1955. С.303-340.
Гибель красного гиганта порождает условия для жизни. - Приро-
да. 2002. N5. С.79 [Science. 2001. V.293. N5526. P.407 (США)].
Гигант среди "кентавров". - Природа. 1998. N2. С.102-103 [New
Scientist. 1997. V.154. N2079. P.13 (Великобритания)].
Гигантская "вспышка" на комете Галлея. - Природа. 1991. N6.
С.106-108 [ESO Press Release. 1991. 03/91].
Гигантский магнит в космосе. - Природа. 1993. N11. С.108 [New
Scientist. 1993. V.138. N1876. P.16 (Великобритания)].
Гипотеза Миланковича в развитии. - Природа. 2002. N12. С.75-76
[Science. 2002. V.295. N5559. P.1473 (США)].
Гипотеза Миланковича оспаривается. - Природа. 1993. N8.
С.103-104 [Sciece. 1992. V.258. P.220, 255, 284 (США); New Scien-
tist. 1992. V.136. N1848. P.15 (Великобритания)].
Глубинная биосфера. - Природа. 1998. N2. С.106-107 [Geology.
1997. V.25. N9. P.427 (США); New Scientist. 1997. V.155. N2100.
P.6 (Великобритания)].
Гончаров Г.А. Тени звёзд. - Природа. 1999. N5. С.35-41.
Горькавый Н.Н., Фридман А.М. Самоорганизация в кольцах планет.
- Природа. 1991. N1. С.56-68.
Границу Солнечной системы перенесли. - Природа. 2005. N5. С.83
[Astronomy and Geophysics. 2004. V.45. N3. P.3, 27 (Великобрита-
ния)].
Гренландские ледники "худеют". - Природа. 1998. N2. С.112-113
[Science. 1997. V.276. N514. P.934 (США)].
Грив Р.А.Ф. Образование ударных кратеров на Земле. - В мире
науки. 1990. N6. С.36-44.
Далин П.А., Перцев Н.Н., Ромейко В.А. Серебристым облакам 120
лет? - Природа. 2005. N6. С.12-21.
Движение полюсов на Европе. - Природа. 2008. N9. С.80 [Nature.
2008. V.453. N7193. P.368 (Великобритания)].
Двойной астероид вблизи земной орбиты. - Природа. 2003. N1.
С.78-79 [Science. 2002. V.296. N5572. P.1445 (США)].
Двойной вихрь на южном полюсе Венеры. - Природа. 2006. N11.
C.75-76 [ http://www.esa.int/esaSC/SEMYGOEFWOE_INDEX_0.html ].
Двойной восход Солнца. - Природа. 1987. N12. С.90 [New Scien-
tist. 1987. V.113. N1543. P.21 (Великобритания)].
День удлиняется, Луна удаляется. - Природа. 1997. N3.
С.106-107 [Science. 1996. V.273. N5271. P.100 (США)].
"Десятая планета" лишь немного больше Плутона. - Природа.
2006. N8. С.80.
Детали на поверхности Цереры. - Природа. 2002. N5. С.81 [Ast-
ronomical Journal. 2002. V.123. N1. P.549-557 (США)].
Детская энциклопедия. Том 2. М., Просвещение, 1964. 520 с.
Джонсон Т.В., Браун Р.Х., Содерблом Л.А. Спутники Урана. - В
мире науки. 1987. N6. С.26-39.
Диоген Лаэртский. О жизни, учениях и изречениях знаменитых фи-
лософов. М., Мысль, 1979. 620 с.
Дмитриев Е.В. Появление тектитов на Земле. - Природа. 1998.
N4. C.17-25.
Древний космический "пришелец". - Природа. 2002. N2. С.79 [Me-
teoritic and Planetary Science. 2001. V.36. P.123; Science. 2001.
V.291. N5509. P.1665 (США)].
Дресслер А. Крупномасштабный поток галактик. - В мире науки.
1987. N11. С.12-21.
Ермолаев Ю.И., Зелёный Л.М. "Ветер, ветер, ты могуч...". Сол-
нечный ветер и космическая погода. - Природа. 2005. N9. С.4-14.
Естественные причины возникновения озонной дыры. - Природа.
1998. N6. С.107 [New Scientist. 1997. V.154. N2085. P.11 (Вели-
кобритания)].
Есть ли жизнь на Марсе? - Природа. 1992. N12. С.105-106 [Док-
лады АН СССР. Т.321. N6. С.1272-1276].
Есть ли у Марса магнитное поле? - Природа. 1991. N6. С.108
[Science News. 1990. V.138. N2. P.31 (США)].
Ефремов Ю.Н., Засов А.В., Чернин А.Д. Звёздные комплексы и
спиральные рукава. - Природа. 1998. N3. С.8-16.
Ещё один вулкан на Ио. - Природа. 2002. N3. C.77-78
[http://www.jpl.nasa.gov./releases/2001/release_2001_192.html].
Ещё один опасный парниковый газ. - Природа. 2001. N3. C.82
[Science. 2000. V.289. N5479. P.611 (США)].
Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. М., Наука,
1983. 416 с.
Жарков В.Н. От физики Земли к сравнительной планетологии. -
Природа. 1998. N12. C.86-97.
Жарков В.Н., Козенко А.В. Спутники Марса. - Природа. 1987. N9.
С.4-11.
Жарков В.Н., Мороз В.И. Почему Марс? - Природа. 2000. N6.
С.58-67.
Жмур С.И., Розанов А.Ю., Горленко В.М. Следы древнейшей жизни
в космических телах Солнечной системы. - Природа. 1997. N8.
С.1-10.
Жузгов Л.Н. Наличие у Марса магнитного поля подтверждено учё-
ными США. - Природа. 1998. N1. С.90-91.
Загадки Каллисто. - Природа. 1998. N5. C.108 [Science News.
1997. V.151. N13. P.194 (США)].
Загадочное ускорение на краю Солнечной системы. - Природа.
1999. N6. С.100 [Physical Review Letters. 1998. V.81. N14.
P.2858-2861 (CША)].
Загадочный метеорит Тагиш-Лейк. - Природа. 2001. N9. C.81
[Science. 2000. V.290. N5490. P.229, 283, 320 (США)].
Загадочный Хирон. - Природа. 1996. N12. С.91-92 [New Scien-
tist. 1996. V.149. N2020. P.20 (Великобритания)].
Запуск аппарата "Lunar-A" переносится. - Природа. 1998. N11.
C.101-102 [New Scientist. 1998. V.158. N2140. P.6 (Великобрита-
ния)].
Звёзды не любят одиночества. - Природа. 1991. N3. С.104 [Pub-
lication le Observatorie de Geneve. 1990. N42; Journal of Royal
Astronomical Society of Canada. 1990. V.83. N5. P.289].
Звёзды "омолаживаются", а Вселенная "стареет". - Природа.
1998. N4. С.104-105 [New Scientist. 1997. V.153. N.2070. P.17
(Великобритания)].
Земля "звенит". - Природа. 1998. N11. C.115 [Scienсу. 1998.
V.279. N5359. P.2089 (США)].
Земля: "крутое яйцо" или "всмятку"? - Природа. 1990. N2.
С.115-116 [Science News. 1989. V.135. N20. P.310 (США)].
Знакомство с Идой продолжается. - Природа. 1995. N8. С.98-99
[Nature. 1995. V.374. N6525. P.875-788; New Scientist. 1994.
V.144. N1957/1958. P.17 (Великобритания)].
И всё-таки Земля и Венера сходны! - Природа. 1993. N1. С.108.
Изменение диаметра Солнца. - Природа. 1988. N11. С.101-102
[Nature. 1988. V.331. P.421-423; 1987. V.326. P.52-55 (Великобри-
тания)].
Изучается астероид Ида. - Природа. 1994. N10. С.112-113 [Sci-
enсe. 1993. V.262. N5130. P.33 (США)].
Изучается Плутон. - Природа. 1988. N4. С.106 [Science. 1987.
V.237. P.1336 (США); New Scientist. 1987. V.116. N.1580. P.30
(Великобритания)].
Искусственный спутник "Ikonos-2". - Природа. 2002. N6. С.61.
[http:/newswire.spaceimaging.com].
Источник жизни - красные кентавры? - Природа. 1998. N12. C.97
[New Scientist. 1998. V.154. N2068. P.17 (Великобритания)].
Источник космической пыли установлен. - Природа. 1999, N4.
С.97-98 [Nature. 1998. V.392. N6678. P.75 (Великобритания); Sci-
ence. 1998. V.280. N5360. P.38-39 (США)].
К истории оледенений Земли. - Природа. 1998. N6. С.119-120
[Nature. 20 March 1997. V.386. N6622. P.227 (Великобритания);
Science News. 1997. V.151. N13. P.196 (США)].
К Луне - с новым "мотором" - Природа. 2004. N7. C.81 [Science.
2003. V.302. N5642. P.35 (США)].
К нам летит ещё одна великая комета. - Природа. 1995. N11.
С.61 [New Scientist. 1995. V.147. N1990. P.5 (Великобритания)].
Казанцев Р.А., Кругляков В.В. Гигантский оползень на дне Чёр-
ного моря. - Природа. 1998. N10. С.86-87.
Казьмин В.Г. История океана Тетис. - Природа. 1989. N9.
С.40-45.
Как вращаются тела в поясе Койпера? - Природа. 1999. N12.
C.100 [Nature. 1999. V.398. N6723. P.IX, 129 (Великобритания)].
Как защититься от марсиан? Или важнее - от землян? - Природа.
1996. N9. С.120-121 [New Scientist. 1996. V.150. N2024. P.7 (Ве-
ликобритания)].
Как образовалась Луна? - В мире науки. 1986. N8. С.36-37.
Как устроена Солнечная система. - Природа. 1988. N3. C.100-101
[Book of Abstracts. Coll. IAU N99. 1987. Hungary Balaton ford].
Какая погода на Титане? - Природа. 2001. N9. C.80 [Science.
2000. V.290. N5491. P.467 (США)].
Калибан и Сикоракса - далёкие спутники Урана. - Природа. 1999.
N3. С.109 [Nature. 1998. V.392. N6679. P.897 (Великобритания)].
Каллисто: новый взгляд. - Природа. 2000. N7. С.76-77 [Science.
1999. V.286. N5437. P.77 (США)].
Каменное ядро с ледяной коркой в центре Юпитера. - Природа.
2009. N4. С.68-69. [Astrophysical Journal. 2008. V.688. P.145-148
(США)].
Камень над нашими головами. - Российская газета. 23 марта 2001
г. С.5.
"Каннибал" живёт по соседству. - Природа. 1994. N6. С.85-86
[Astronomical Journal. 1993. V.105. P.886 (США); New Scientist.
1993. V.139. N1883. P.14 (Великобритания)].
Карнаухов А.В., Карнаухов В.Н. Куда текли сибирские реки во
времена ледниковых периодов? - Природа. 1997. N1. С.46-55.
"Кассини" идёт своим курсом. - Природа. 2000. N6. С.77 [Astro-
nomy and Geophysics. 1999. V.40. N4. P.33 (Великобритания)].
"Кассини" и "Гюйгенс" полетят к Сатурну. - Природа. 2002. N9.
С.79-80 [Spaceflight. 2000. V.43. N11. P.449 (Великобритания)].
Кастинг Д.Ф., Тун О.Б., Поллак Д.Б. Как развивался климат на
планетах земной группы. - В мире науки. 1988. N4. С.32-40.
Кацова М.М., Лившиц М.А. Недостающее звено звёздной эволюции.
- Природа. 1998. N10. С.54-66.
Кейлер Д. Наблюдая смерть звезды. - В мире науки. 1992. N7.
С.84-87.
Кинг А.Р. Шаровые скопления. - В мире науки. 1985. N8.
С.37-43.
Киношита Д. Нептун. - В мире науки. 1989. N12. С.46-55.
Кипящая планета. - Природа. 2004. N12. С.72-73 [Astrophysical
Journal. 2004. V.604. N2. P.L69 (США); Science. 2004. V.303.
N5665. P.1732 (CША)].
Климатические "скачки" прошлого. - Природа. 1996. N8. С.118
[New Scientist. 1995. V.145. N1967. P.13 (Великобритания)].
"Колдунчики" на Марсе? - Природа. 1999. N5. С.108 [New Scien-
tist. 1998. V.159. N2146. P.5 (Великобритания)].
Колебания недр Земли и её атмосферы. - Природа. 2000. N11.
С.87 [Science. 2000. V.287. N5461. P.2244 (США)].
Колебания размеров Солнца. - Природа. 1996. N7. С.109-110 [Na-
ture. 1995. V.377. N6546. P.214 (Великобритания)].
Колоссальный "хвост" Венеры. - Природа. 1998. N11. C.102 [Ge-
ophysical Research Letters. 1997. V.24. P.116 (США)].
Колчинский И.К., Корсунь А.А., Родригес М.Г. Астрономы. Биог-
рафический справочник. Изд.2. Киев, 1986.
Кольца Сатурна "помолодели" под дождём. - Природа. 1997. N7.
С.106-107 [New Scietist. 1996. V.152. N2053. P.18 (Великобрита-
ния)].
"Комета-астероид". - Природа. 1998. N3. C.111 [ESO Press Rele-
ase. PR 11/97. 24 November 1997].
Комета Хейла-Боппа всё ещё активна. - Природа. 2001. N9.
С.79-80.
Комета или астероид? - Природа. 2005. N9. С.79 [Science. 2004.
V.305. N5683. P.492 (США)].
Конец света откладывается. - Природа. 1999. N4. С.98-99 [New
Scientist. 1998. V.157. N2126. P.5 (Великобритания)].
Космические лучи как климатообразующий фактор. - Природа.
2001. N8. С.82-83 [Physical Review Letters. 2000. V.85. P.5004
(CША)].
Космические зеркала тревожат астрономов. - Природа. 1999. N2.
С.106-107 [New Scientist. 1998. V.158. N2139. P.4 (Великобрита-
ния)].
Космический вулкан "переехал". - Природа. 1998. N11. C.103
[New Scientist. 1997. V.156. N2094. P.6 (Великобритания)].
Космический телескоп "Спитцер". - Природа. 2004. N3. С.80-81.
Космическое происхождение асимметрии живого. - Природа. 1998.
N1. С.29 [Science. 1997. V.25. P.951-955 (США)].
Космос становится чище, но не везде. - Природа. 1995. N5.
С.96-97 [New Scientist. 1994. V.143. N1941. P.7 (Великобрита-
ния)].
Крошечный астероид проскочил рядом с Землёй. - Природа. 1995.
N10. С.108 [New Scientist. 1994. V.144. N1956. P.11 (Великобрита-
ния)].
Ксанфомалити Л.В. Парад планет. М., Наука, Физмат, 1997. 255
с.
Ксанфомалити Л. Экспедиция "Гюйгенса" к Титану, спутнику Са-
турна. - Наука и жизнь. 2005. N3. С.2-9.
Ксанфомалити Л.В. Физические условия на планетах, ограничиваю-
щие возможности возникновения жизни. Доклад на секции физики в
доме учёных 18 апреля 2008 г.
Кузи Д.Н., Эспозито Л.У. Кольца Урана. - В мире науки. 1987.
N9. C.26-33.
Кузнецов В.Е. Неудача и успех. О запуске первого советского
лунохода. - Природа. 2004. N6. С.94-96.
Кузьмин Р.О. Исследование Марса продолжает космический аппарат
"Марс-Пасфайндер". - Природа. 1998. N3. С.57-72.
Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии. Изд. 5-е. М.,
Эдиториал УРСС, 2002. 688 с.
Кульчински Д., Шмитт Х. Термоядерное топливо... с Луны. - При-
рода. 1990. N1. С.62-68.
Купер Х., Хенбест Н. Атлас космоса. [Иллюстрации Лучано Кор-
беллы]. Лондон - Нью-Йорк - Штутгарт - Москва, Дорлинг Киндерсли,
1998. 64 с.
Курдюмов Н. "Джеминай-8": полёт прерван. - Правда. 1966.
Кусков О.Л. Химический состав и внутреннее строение Луны. -
Природа. 1998. N1. С.19-28.
Кушин В.В. Смерч. - Природа. 1988. N7. С.14-23.
Левин Б.В. Землетрясения охлаждают океан, кормят рыбу и рожда-
ют циклоны. - Природа. 1998. N2. С.100-101.
Лёд на Луне! - Природа. 1995. N2. С.109-110 [Science News.
1994. V.145. N24. P.383 (Великобритания)].
Ледовитый океан - без льдов?. - Природа. 2000. N8. С.69 [Sci-
ence. 1999. V.286. N5446. P.1828, 1934, 1937 (США)].
Лейбахер Д.У., Нойс Р.У., Тумре Ю., Ульрих Р.К. Гелиосейсмоло-
гия. - В мире науки. 1985. N11. С.4-14.
Леониды вреда не причинили, но учёных огорчили. - Природа.
1999. N10. С.108 [New Scientist. 1998. V.160. N2162. P.20 (Вели-
кобритания)].
"Летающая тарелка" в созвездии Змееносца. - Природа. 2002. N9.
C.81 [http://www.eso.org/outre-
ach/press-rel/pr-2002/pr-09-02.html].
Лосев С. Люди ходят по Луне. - Правда. 1969. 23 июля.
Лукреций. О природе вещей. Л., АН СССР, 1945. [Т.1]. С.6-441.
Лунный камень в Австралии. - Природа. 1992. N4. С.108 [Nature.
1991. V.352. N6336. P.614 (Великобритания)].
Любарский К. Десятый спутник Сатурна. - Правда. 1967.
"Магеллан" маневрирует у Венеры. - Природа. 1993. N11. С.108
[New Scientist. 1993. V.138. N1876. P.10 (Великобритания)].
Магнитогидродинамические процессы на Солнце. - Природа. 1997.
N8. С.108-109 [Nature. 24. April 1997. V.386. P.811-813 (Великоб-
ритания)].
Марков А.В. Луна. - в кн.: Вселенная. М., Госкультпросветиз-
дат, 1955. С.109-148.
Марков А.В. Малые планеты. - в кн.: Вселенная. М., Госкультп-
росветиздат, 1955. С.149-164.
Марс был гостеприимнее Земли. - Природа. 1998. N11. C.103
[Scienсe. 1997. V.278. N5341. P.1273 (США)].
"Марсианский следопыт" собирается в путь. - Природа. 199. N10.
С.107 [Lunar and Planetary Information Bulletin. 1994. N73. P.4
(CША); Abstracts for Mars Pathfinder Landing Site Workshop. 1994.
P.33-36 (США)].
Марочник Л.С., Усиков Д.А., Долгополова Е.И. Облако Оорта. -
Природа. 1987. N12. С.36-45.
Марченко А.Г. История формирования устья долины Арес (Марс). -
Природа. 1997. N12. С.57-61.
Масайтис В.Л. Сотворены силами небесными. - Природа. 1999.
N10. С.79-88.
Межледниковое потепление началось и закончилось внезапно. -
Природа. 1998. N7. C.18-19 [Nature. 1997. V.390. N6656. P.117,
119, 154-156 (Великобритания)].
Меняется ли климат России? - Природа. 1997. N7. C.117 [Метео-
рология и гидрология. 1996. N4. С.34-41].
Меркурий: планы американских учёных. - Природа. 2002. N10.
С.84 [Spaceflight. 2001. V.43. N12. P.499 (Великобритания)].
Мерфи Д.Б., Нанс Р.Д. Горные пояса и суперконтинентальный
цикл. - В мире науки. 1992. N6. С.22-30.
"Метановая революция" в жизни Земли. - Природа. 2000. N12.
С.19-20. [Scienсe. 1999. V.286. N5444. P.1531 (США)].
Метановые линии на Титане. - Природа. 2009. N7. C.76 [Geophy-
sical Research Letters. 2009. V.36. P.L02204 (США)].
Метеоритное поле в Ливийской пустыне. - Природа. 2005. N9.
С.63 [Sciences et Avenir. 2004. N693. P.23 (Франция)].
Метеорит мог привести к трагедии. - Природа. 1995. N1.
С.116-117 [New Scientist. 1994. V.142. N1919. P.4 (Великобрита-
ния)].
Метеоритный кратер на дне Северного моря. - Природа. 2002.
N12. C.72-73 [Nature. 2002. V.418. N6897. P.520 (Великобрита-
ния)].
Метеорная радиосвязь. - В мире науки. 1990. N11. С.15.
Минипланета нового класса. - Природа. 1998. N10. C.105-106
[Nature. 1997. V.387. N6633. P.573 (Великобритания)].
Мировой океан расширяется. - Природа. 1988. N4. С.118 [Nature.
1987. V.300. P.127 (Великобритания)].
Миронов А.В. "Заместители" Солнца. - Природа. 1998. N9.
C.40-44.
Митрофанов И.Г. Поиски воды на Марсе. - Природа. 2005. N9.
С.34-43.
Моделирование марсианских условий. - Природа. 1998. N7. C.103
[New Scientist. 1997. V.155. N2092. P.21 (Великобритания)].
Молодое Солнце: тусклое или яркое? - Природа. 2002. N8. С.81
[Astrophysical Journal Letters. 2001. V.560. N2. P.L185 (США)].
Мороз В.И., Кораблёв О.И., Родин А.В. Новые исследования Марса
и сравнительная планетология. - Природа. 2005. N9. С.25-33.
Морская астроблема вблизи Антарктиды. - Природа. 1998. N6.
С.106-107 [New Scientist. 1997. V.156. N2107. P.11 (Великобрита-
ния)].
Москвитин А.И. Следы пяти оледенений и межледниковий в Москве.
- Бюл. МОИП, отд. геол. 1964. N5. С.101-111.
Мэтьюсн Д. Магеллановы Облака. - В мире науки. 1985. N6.
С.58-67.
На встречу с Эросом. - Природа. 1994. N8. С.112 [New Scien-
tist. 1993. V.140. N1902. P.11 (Великобритания)].
На Ганимеде - тоже океан! - Природа. 2002. N1. C.78 [Science.
2001. V.292. N5521. P.1523 (США)].
На Ио бушуют вулканы. - Природа. 1999. N5. C.108 [Jet Propul-
sion Laboratory Release. October 14, 1998. (США)].
На Ио идёт снег... очень странный. - Природа. 2002. N10. С.85
[Spaceflight. 2001. V.43. N1. P.9 (Великобритания)].
На Марсе были океаны. - Природа. 1992. N4. С.107-108 [Nature.
1991. V.352. N6336. P.589; New Scientist. 1991. V.131. N1783.
P.19 (Великобритания)].
На Марсе было мощное оледенение. - Природа. 1993. N5. С.105
[Geology. 1992. V.20. N1. P.3 (Великобритания)].
На Нептун пришло лето. - Природа. 2004. N7. С.82-83 [Spacef-
light. 2003. V.45. N7. P.269 (Великобритания)].
На свидание с кометой Вильда-2. - Природа. 1999. N11. С.78-80
[Astronomy and Geophysics. 1999. V.40. N2. P.217 (Великобрита-
ния)].
На тау Кита - как на Солнце. - Природа. 1995. N2. С.108-109
[Astrophysical Journal. 1994. 1 June (США); New Scientist. 1994.
V.141. P.14 (Великобритания)].
На территории Чада обнаружена цепь кратеров ударного происхож-
дения. - Природа. 1997. N3. С.109 [Geotimes. 1996. V.41. N7.
P.13-14 (США)].
На Тритоне сейчас - лето. - Природа. 1999. N2. C.107 [Nature.
1998. V.393. N6687. P.765 (Великобритания)].
На Тритоне - тоже потепление. - Природа. 1999. N9. C.80-81
[Nature. 1999. V.397. N6716. P.219 (Великобритания)].
Насимович Ю.А. Был ли Лукреций эволюционистом? М., 1994. Деп.
в ВИНИТИ, N 3100-В94. 19 с.
Началась экспедиция к астероидам. - Природа. 2008. N2. C.80
[http://www.nasa.gov/dawn].
Недавняя катастрофа в поясе астероидов. - Природа. 2002. N11.
C.82 [Nature. 2002. V.417. N6890. P.720 (Великобритания)].
Немчинов И.В., Попова О.П. Суперболиды. - Природа. 1998. N7.
C.20-28.
Непростое кольцо Сатурна. - Природа. 1998. N6. C.103-104 [Ast-
ronomy and Geophysics. 1997. V.38. N3. P.7 (Великобритания)].
Неудачное свидание с Ио. - Природа. 2002. N6. C.79
[http://www.jpl.nasa.gov/releases/2001/release_2002_17.html].
Никитин С.А. Орбитальная станция "Мир". - Природа. 1986. N6.
С.106.
Никонов А.А. Землетрясения в Московском регионе. - в кн.:
Москва: геология и город. М., 1997. С.173-180.
Никонов А.А. С какой скоростью растут горы? - Природа. 1988.
N7. С.24-31.
Новая гравиметрическая карта Земли. - Природа. 2004. N6. С.85
[Astronomy and Geophysics. 2003. V.44. N5. P.54 (Великобрита-
ния)].
Новая модель начала эпохи оледенения. - Природа. 1997. N12.
C.78-79 [Nature. 1996. V.381. N6582. P.477-478 (Великобритания)].
Новая наука: экзогляциология. - Природа. 1999. N10. C.109
[Earth System Monitor. 1999. V.9. N3. P.3 (США)].
Новая система исследования земной магнитосферы. - Природа.
2002. N3. C.77 [Scienсe. 2001. V.293. N5531. P.775 (США)].
Новые спутники Плутона. - Природа. 2006. N12. С.19.
Новые спутники Сатурна. - Природа. 2001. N3. С.79-80 [ESO
Press Release. 26 October 2000].
Новый путь к Марсу. - Природа. 1998. N6. С.104-105 [New Scien-
tist. 1997. V.156. N2104. P.23 (Великобритания)].
Новый "родственник" Юпитера. - Природа. 2003. N7. С.78 [Scien-
ce. 2002. V.296. N5576. P.2124 (США)].
Новый транснептунианский объект 1994 TG2. - Природа. 1995. N5.
С.94-95 [ESO Press Photo 02/94].
"Нормальна" ли Солнечная система? - Природа. 1997. N4. С.111.
"Номад" - робот, собирающий метеориты. - Природа. 2000. N10.
С.88-89 [Antarctic. 2000. V.17. N2. P.28 (Новая Зеландия); Scien-
ces et Avenir. 2000. N637. P.30 (Франция)].
О древней катастрофе свидетельствуют благородные газы. - При-
рода. 2002. N5. C.85 [Science. 2001. V.291. N5508. P.1469, 1530
(США)].
Облако Оорта стало видимым. - Природа. 2004. N10. C.82 [Scien-
ce. 2004. V.303. N5665. P.1743 (США)].
Образование первых метеоритов. - Природа. 1998. N10. С.106-107
[New Scientist. 1997. V.154. N2087. P.18 (Великобритания)].
Объект 1993 SC из пояса Койпера. - Природа. 1998. N3.
С.112-113 [Science. 1997. V.276. N5314. P.873, 937 (США)].
"Озонная дыра" над Северным полушарием. - Природа. 1992. N7.
С.106 [New Scientist. 1992. V.133. N1807. P.17 (Великобритания)].
Озоносфера Северного полушария. - Природа. 1989. N6.
С.106-107 [Scienсe. 1988. V.241. P.550-561 (США)].
Океан под ледяной корой спутника Юпитера? - Природа. 1987. N9.
C.110-111 [Nature. 1987. V.325. N7000. P.133-134 (Великобрита-
ния)].
Органические вещества в комете Галлея. - Природа. 1987. N12.
C.45 [Nature. 1987. V.326. N6115. P.755-760 (Великобритания)].
Органический "дождь" над молодой Землёй. - Природа. 1992. N7.
C.105-106 [Nature. 1992. V.355. N6356. P.125 (Великобритания)].
Орир Д. Популярная физика. - М., Мир, 1969. 556 с.
Осадочные породы Марса. - Природа. 2001. N5. C.81-82 [Science.
2000. V.290. P.1927-1937 (США)].
Осколки Весты - на Земле. - Природа. 1998. N4. C.107 [Science.
1997. V.277. N5329. P.1492 (США)].
От Солнца "валит пар". - Природа. 1998. N2. С.102 [Science.
1997. V.277. N5324. P.346 (США)].
Открыт второй астероид с собственным спутником. - Природа.
1998. N10. С.106 [New Scientist. 1997. V.155. N2093. P.21 (Вели-
кобритания)].
Открытие на Ганимеде. - Природа. 1999. N3. С.108 [Jet Propul-
sion Laboratory Release. October, 1998 (США)].
Открыто новое атмосферное явление. - Природа. 1994. N11.
С.116 [Scienсe News. 1994. V.145. N7. P.100 (США)].
Откуда взялся "марсианский" метеорит? - Природа. 1997. N6.
С.94 [New Scientist. 1996. V.151. N2044. P.11 (Великобритания)].
Падение метеоритов на людей и здания. - Природа. 1986. N10.
C.105 [Nature. 1985. V.318. N6044. P.317-318 (Великобритания)].
Пармузин Ю.П. Затерянный мир Путорана. - Природа. 1988. N7.
C.44-55.
Парные астероиды - не редкость. - Природа. 1994. N1. С.114-115
[New Scientist. 1993. V.137. N1857. P.15 (Великобритания)].
Пауэлл К. Туманный ледниковый период. - В мире науки. 1992.
N4. С.39.
Первая жертва космического столкновения - Природа. 1997. N6.
С.93-94 [New Scientist. 1996. V.151. N2044. P.5 (Великобрита-
ния)].
Первый тройной астероид. - Природа. 2005. N12. С.64-65 [Natu-
re. 2005. V.436. P.822 (Великобритания)].
Переопределены параметры вращения нашей Галактики. - Природа.
2009. N5. С.82 [http://arxiv.org/abs/0902.3913].
Петаев М.И., Гареев Э.З. Стерлитамакское падение. - Природа.
1992. N5. С.52-55.
Пикскилл - самый информативный метеорит. - Природа. 1994. N5.
C.84 [Nature. 1994. V.367. N6464. P.596, 624-626 (Великобрита-
ния)].
Планета почти касается звезды? - Природа. 1996. N12. С.91 [New
Scientist. 1995. V.148. N1999. P.18 (Великобритания)].
Планета у Беты Живописца? - Природа. 1996. N9. С.105 [New Sci-
entist. 1995. V.147. N1984. (Великобритания)].
Планеты наконец открыты? - Природа. 1988. N3. С.102-103 [New
Scientist. 1987. V.114. N1567. P.29 (Великобритания)].
Планетная система пульсара. - Природа. 1992. N6. C.106-107
[Nature. 1992. V.355. N6358. P.325 (Великобритания)].
Планету подогрел выброс метана? - Природа. 1998. N2. С.113
[Geology. 1997. V.25. N3. P.259 (США)].
Планеты образуются буквально "на глазах". - Природа. 2003.
N10. С.68 [Science. 2002. V.296. N5575. P.1951 (США)].
Планы "возвращения" к Меркурию. - Природа. 1995. N1. С.115
[New Scientist. 1994. V.141. N1917. P.8 (Великобритания)].
Планы полёта к Европе. - Природа. 1998. N11. C.101 [New Scien-
tist. 1998. V.157. N2121. P.20 (Великобритания)].
Плотников П.В., Шуршалов Л.В. Чем чреват град из космоса? -
Природа. 2001. N5. С.11-18.
Плутон и Харон: неожиданные новости. - Природа. 2001. N3.
C.80-81 [Science. 2000. V.287. N5450. P.53, 1007 (США)].
Плутон "разжаловать" не удалось. - Природа. 1999. N12. C.100
[Nature. 1999. V.397. N6719. P.455 (Великобритания)].
Поверхность Титана: океан или озеро? - Природа. 1993. N9.
С.27 [New Scientist. 1992. V.136. N1850. P.40 (Великобритания)].
Подводный кратер космического происхождения. - Природа. 1988.
N3. C.103 [Nature. 1987. V.327. N6123. P.612-614 (Великобрита-
ния)].
Подготовка к изучению Титана. - Природа. 1996. N1. С.12 [Solar
System News. 1996. N17. P.7 (Нидерланды)].
Подготовка к экспедиции на Марс ведётся в наземном кратере. -
Природа. 2000. N3. С.78 [National Geographic. 1999. V.196. N1.
P.34-51 (США)].
Подземные воды Марса. - Природа. 2004. N2. С.79-80 [Spacef-
light. 2003. V.45. N4. P.139 (Великобритания); Science. 2003.
V.300. N5628. P.2081 (США)].
Подо льдами юпитерианской Европы скрывается океан? - Природа.
1998. N1. С.90 [Science. 1996. V.274. P.2015; 1997. V.275. P.478
(США)].
Поиск неизвестных планет и жизни на них продолжается. - Приро-
да. 1996. N11. С.104-105 [New Scientist. 1996. V.149. N2017. P.10
(Великобритания)].
Поиск родительского ударного кратера для метеорита. - Природа.
1997. N12. С.72-73 [The 28th Aenual meeting of the AAS/DPS (Ame-
rican Astronomical Society/Division of Planetary Sciences), 23-26
Oct., Tucson, Arizona, 1996 (02.04, 02.05, 02.06].
"Полосатые" дюны Титана. - Природа. 2006. N10. С.80 [Science.
2000. V.312. P.702-703 (США)].
Полярное сияние повторяет линию побережий. - Природа. 1998.
N11. C.114-115 [New Scientist. 1998. V.158. N2136. P.16 (Великоб-
ритания)].
Полярные сияния в атмосфере планет. - Природа. 1999. N1.
С.103 [New Scientist. 1998. V.157. N 2117. P.23 (Великобрита-
ния)].
Полярные шапки Марса - из водяного льда. - Природа. 2003. N11.
С.81 [Science. 2003. V.299. P.1051 (США)].
Полярные шапки на Плутоне. - Природа. 1989. N7. С.110-111
[Science News. 1988. V.134. N10. P.156 (США)].
Померанец К.С. Климат Москвы в конце XX века. - Природа. 2008.
N9. С.83-84.
Пономарёва В.Л. Освоение космического пространства в СССР. -
Природа. 2005. N11. С.91-96.
Пора разбираться с космическим "мусором". - Природа. 1998.
N12. C.99-100 [Nature. 1999. V.398. N6722. P.10 (Великобрита-
ния)].
Поповнин В.В. Ледники Патагонии. - Природа. 2000. N7. С.51-60.
Порфирий. Жизнь Пифагора. - В кн.: Диоген Лаэртский. О жизни,
учениях и изречениях знаменитых философов. М., Мысль, 1979.
С.449-461.
Поступление метана в атмосферу замедлилось. - Природа. 2000.
N7. С.77 [Atmosphere. 1999. N1. P.9 (Австралия)].
Похоже, океан на Марсе был. - Природа. 2001. N6. С.79 [Scien-
ce. 2000. V.287. N5451. P.1601, 1626 (США)].
Похолодание было долгим. - Природа. 1998. N2. C.113-114 [Geo-
logy. 1997. V.25. N2. P.135 (США)].
Почему Уран холодный? - Природа. 1995. N11. С.61-62 [New Sci-
entist. 1994. V.143. N1932. P.16 (Великобритания)].
Пояс Койпера всё "расширяется" - Природа. 1998. N5. C.107 [New
Scientist. 1997. V.153. N2069. P.20 (Великобритания)].
Предсмертное дыхание кометы Борелли. - Природа. 2002. N7. C.81
[Science. 2001. V.294. N5540. P.27 (США)].
Предстоящий солнечный максимум будет очень мощным. - Природа.
2006. N10. С.79 [Geophysical Research Letters. 2006. V.33. N5.
P.L05102 (США)].
Продлена миссия "Улисса". - Природа. 2004. N7. С.81-82 [Press
Release ESA (ESO Press Release?). 12 February 2004].
Силкин Б.И. Пробелы в физике атмосферы ликвидируются. - Приро-
да. 2002. N12. C.73-74.
Происхождение африканского метеорита загадочно. - Природа.
2003. N2. C.81-82 [Science. 2002. V.296. N5566. P.271, 334
(США)].
Происхождение кратерных цепочек на Луне. - Природа. 1994. N12.
С.91 [New Scientist. 1994. V.142. N1422. P.17 (Великобритания)].
Пролёт "Джотто" через комету Галлея. - Природа. 1986. N7.
С.104 [Interavia Air Letter. 1986. N10959. P.1; N10960. P.5-6
(Швейцария)].
Проливные дожди на Марсе? - Природа. 2004. N12. С.74 [Science.
2004. V.304. N5668. P.196 (США)].
Пути к астероидам. - Природа. 2004. N11. С.21-22 [Science.
2004. V.303. N5664. P.1595 (США)].
Путь к астероидам. - Природа. 2004. N5. С.81-82 [Spaceflight.
2003. V.45. N7. P.271 (Великобритания)].
Пущаровский Ю.М. Геология на пороге новой научной революции? -
Природа. 1995. N1. С.33-42.
Пущаровский Ю.М. Нелинейная геодинамика и геология. - Природа.
1998. N6. С.12-18.
Пущаровский Ю.М. Глубины Земли: строение и тектоника мантии. -
Природа. 2001. N3. С.13-15.
Пылевые бури. - Природа. 2002. N10. С.85 [Science. 2001.
V.294. N5551. P.2469 (США)].
Радиотелескоп в космосе. - Природа. 1998. N6. С.104 [Science
News. 1997. V.151. N8. P.119 (США)].
Ракеты дырявят озоносферу. - Природа. 1998. N10. С.107 [Natu-
re. 1997. V.390. N6655. P.62-64 (Великобритания).
Разглядеть Бетельгейзе "в лицо". - Природа. 1996. N9.
С.110-111 [Science News. 1996. V.149. N4. P.63 (США)].
Разнородное семейство Юпитера. - Природа. 1998. N9. С.101-102
[Nature. 1997. V.387. N6630. P.237, 261 (Великобритания).
Раскрыта тайна пропавшего спутника Седны. - Природа. 2005. N8.
С.76.
Рис М.Д. Чёрные дыры в центрах галактик. - В мире науки. 1991.
N1. С.16-25.
Рич П.В., Рич Т.Х., Фентон М.А. Каменная книга. Летопись доис-
торической жизни. М., Наука, 1997. 623 с.
Роддимен Ф., Куцбах Д.Е. Воздымание плато и изменение климата.
- В мире науки. 1991. N5. С.34-42.
Рудой А.Н. Ледниковые катастрофы в новейшей истории Земли. -
Природа. 2000. N9. С.36-45.
Садил Й., Пешек Л. Планеты Солнечной системы. Прага, Артия,
1967. 192 с.
Самая высокогорная обсерватория. - Природа. 2002. N7. C.82
[Science. 2001. V.293. N5534. P.1423 (США)].
Самолёт - враг озоносферы. - Природа. 1998. N1. С.91-92 [Geop-
hysical Research Letters. 1997. V.24. P.389 (США)].
Семейства астероидов: миф или реальность. - Природа. 1997. N5.
С.103 [The 28th Annual meeting of the American astronomical soci-
ety, division of Planetary Science. Arisona. 23-26 October 1996;
Abstract N10.08. (США)].
Семейство транснептунового астероида. - Природа. 2007. N3.
C.80 [http://skytonight.com/news/home/4398671.html].
Семёнов Е. Лунный пейзаж с прямыми углами. - Российская газе-
та. 2000. 3 ноября. С.27.
Серебристые облака смещаются к югу. - Природа. 2003. N7.
С.78-79 [Geophysical Institute Quarterly. 2002. V.18. N1. P.1
(США)].
Сидоренков Н.С. Природа нестабильностей вращения Земли. - При-
рода. 2004. N8. C.8-18.
Силкин Б.И. Комета упала. Первые впечатления с мест наблюде-
ний. - Природа. 1994. N12. C.83-90.
Сколько астероидов угрожает Земле? - Природа. 2002. N9.
C.80-81 [Science. 2000. V.294. N5547. P.1691 (США)].
"Скоростная" тектоническая плита. - Природа. 1997. N10. C.121.
Славный конец "Галилео". - Природа. 2004. N8. С.79 [Spacef-
light. 2003. V.45. N11. P.445 (Великобритания)].
Следы величайшей из волн цунами. - Природа. 1989. N6. С.116
[Science News. 1988. V.134. N5. P.70 (США)].
Следы жизни внутри метеорита - Природа. 1998. N4. C.108-109
[New Scientist. 1997. V.155. N2098. P.7 (Великобритания)].
Смирнов В. Старт на Луну. - Правда. 1969. Июль.
Снова на пути к Марсу. - Природа. 2003. N3. С.75 [Spaceflight.
2002. V.44. N1. P.10 (Великобритания)].
Снова о десятой планете. - Природа. 1988. N4. С.105-106 [New
Scientist. 1987. V.115. N1569. P.36 (Великобритания)].
Совершенствуется прогноз явлений Эль-Ниньо и Ла-Нинья. - При-
рода. 2002. N12. С.79 [Atmosphere. 2002. N12. P.5 (Австралия)].
Солнечная система / ред.-сост. В.Г.Сурдин. М., Физматлит,
2008. 400 с.
Солнечная система "пылит". - Природа. 2002. N10. C.83-84 [Sci-
ence. 2002. V.295. N5560. P.1621 (США)].
Солнце разорвало комете хвост. - Природа. 2004. N1. С.83-84
[Science. 2003. V.299. N5612. P.1497 (США)].
Солончаки космической Европы. - Природа. 1999. N3. С.109-110
[Science News. 1998. V.153. N1. P.11 (США)].
Соукер Н. Планетарные туманности. - В мире науки. 1992. N7.
С.26-34.
Спектроскопия внесолнечных планет. - Природа. 2007. N6.
С.82-83 [Nature. 2007. V.445. N7130. P.892-895 (Великобритания)].
Спор об обращениях магнитного поля Земли. - Природа. 1989. N2.
С.105-106 [Nature и др. иностранные журналы].
Спутник считает молнии. - Природа. 1999. N3. C.118-119 [New
Scientist. 1998. V.158. N2136. P.27 (Великобритания)].
Странности древней Фебы. - Природа. 2005. N7. C.82-83 [Scien-
ce. 2004. V.304. N5678. P.1727 (США)].
Странности пятен Нептуна. - Природа. 1997. N10. С.105-106
[Science News. 1996. V.150. N20. P.314 (США)].
Странности топографии Эроса - Природа. 2002. N6. С.80-81 [Na-
ture. 2001. V.413. P.394, 396 (Великобритания). Science. 2001.
V.291. N5508. P.1467 (США)].
Стратосфера реагирует на солнечные пятна. - Природа. 2000. N4.
С.74 [Science. 1999. N5412. P.234, 305 (США)].
Стратосферный озон [подборка небольших статей]. - Природа.
1993. N9. С.28-34.
Судьбу Марса решал вулкан? - Природа. 2002. N6. С.80 [Science.
2001. V.291. N55. P.2587 (США)].
Сурдин В.Г. Серебристые облака над Москвой. - Природа. 1989.
N11. С.83.
Сурдин В.Г. Сближение Солнца с соседними звёздами - Природа.
1994. N11. С.112-113.
Сурдин В.Г. Большие дыры во Вселенной действительно пусты! -
Природа. 1996. N12. С.63-64.
Сурдин В.Г. Оптические телескопы: рывок в будущее. - Природа.
1997. N3. С.54-63.
Сурдин В.Г. Реактивные струи у молодых звёзд [и галактик]. -
Природа. 1998а. N1. С.51-52.
Сурдин В.Г. Мир астероидов. - Природа. 1998б. N4. С.26-29.
Сурдин В.Г. Открыты новые спутники Урана. - Природа. 1998в.
N8. С.103-104.
Сурдин В.Г. О планетах и не только о них. - Природа. 1998г.
N10. С.50-53.
Сурдин В.Г. Затмения Солнца. - Природа. 1999а. N10. С.3-7.
Сурдин В.Г. Гигантские экзопланеты на месте Земли. - Природа.
1999б. N11. С.77-78.
Сурдин В.Г. Рождение звёзд. М., Эдиториал УРСС, 1999в. 232 с.
Сурдин В.Г. Каталог экзопланет. - Природа. 2000а. N7. С.20-21.
Сурдин В.Г. Самый большой астероид. - Природа. 2002а. N1.
C.76-77.
Сурдин В.Г. Пятая сила. М., Изд-во Моск. центра непрерывн. ма-
тем. образования, 2002б. 40 с.
Сурдин В.Г. Величайшее противостояние Марса. - Природа. 2003а.
N8. C.3-14.
Сурдин В.Г. Гамма-всплески связаны с гиперновыми. - Природа.
2003б. N12. С.72-73.
Сурдин В.Г. Планеты иных звёзд. - Вселенная, пространство,
время. 2004а. N4(5). С.6-11.
Сурдин В.Г. Странные магнитные поля Урана и Нептуна. - Приро-
да. 2004б. N11. С.75-76.
Сурдин В.Г. [Заметка в газете]. - Округа. Юго-Запад. 5 февраля
2005а. С.2.
Сурдин В.Г. С Луны на Землю. - Природа. 2005б. N1. С.84-85.
Сурдин В.Г. Метеорит с Фобоса? - Природа. 2005в. N2. С.64-65.
Сурдин В.Г. Неуловимая планета. Фрязино, "Век 2", 2006а. 64 с.
Сурдин В.Г. Вода на Энцеладе, спутнике Сатурна. - Природа.
2006б. N7. С.79-81.
Сурдин В.Г. Экспедиция за веществом кометы. - Природа. 2006в.
N9. С.54-56.
Сурдин В.Г. Измерен Харон - спутник Плутона. - Природа. 2007а.
N7. С.79-80.
Сурдин В.Г. Спутник-1. - Природа. 2007б. N10. С.38-39.
Сурдин В.Г. Сближение с астероидом 2007 TU24. - Природа.
2008а. N4. С.80-81.
Сурдин В.Г. Взрыв кометы Холмса. - Природа. 2008б. N5.
С.50-51.
Сурдин В.Г. Второй пролёт "Мессенджера" вблизи Меркурия. -
Природа. 2008в. N12. С.72.
Суханов А.Л. Мобильные материки Венеры. - Природа. 1989. N11.
C.17-23.
Сухой лёд и ... атмосфера Марса. - Природа. 1999. N3.
С.110-111 [New Scientist. 1998. V.157. N 2119. P.21 (Великобрита-
ния)].
Существование Харона подтверждено. - Природа. 1985. N11.
С.106 [New Scientist. 1985. V.105. N1447. P.18 (Великобритания)].
Существует ли десятая планета? - Природа. 2000. N8. C.70 [Sci-
ence. 1999. V.286. N5439. P.385 (США)].
"Сфинкс" на Марсе. - Природа. 1998. N7. C.102-103 [Press Rele-
as IPL NASA. 6 апреля 1998].
Там скрывается планета? - Природа. 1995. N2. С.117 [Nature.
1994. V.369. N6482. P.610, 628-630 (Великобритания)].
Таунс Ч.Г., Гензел Р. Что происходит в центре нашей Галактики.
- В мире науки. 1990. N6. С.14-24.
Тверской Б.А. Генерация космических лучей в межпланетном
пространстве. - Природа. 1986. N1. С.11-19.
Тень Харона. - В мире науки. 1985. N7. С.62-63.
Тёмная сторона Япета. - Природа. 2001. N7. С.79-80 [Icarus.
2001. V.149. P.160-172 (США)].
Типы экзопланет - http://allplanets.ru/tipy_exoplanet.htm
(статья Крыловой?).
Тонка ли "талия" у Клеопатры? - Природа. 2001. N3. C.80 [Sci-
ence. 2000. V.288. N5467. P.769, 820, 836 (США)].
Тоточава А.Г. Астрономия и астрофизика для профессионалов и
любителей. - Природа. 2009. N2. С.84-89.
Третий хвост кометы Хейла-Боппа. - Природа. 1998. N3.
C.111-112 [Circular of the International Astronomical Union. 18
April 1997; Nature. 1 мая 1997. V.387. N6628. P.23 (Великобрита-
ния)].
Трубников Б.А. Загадка небесных гамма-всплесков близка к реше-
нию. - Природа. 1998. N1. С.11-18.
"Тунгусское диво" в Голландии? - Природа. 1993. N4. С.105 [New
Scientist. 1998. V.157. N 2119. P.21 (Великобритания)].
У астероида - своя "луна"! - Природа. 1995. N1. С.116 [New
Scientist. 1994. V.142. N1919. P.5 (Великобритания)].
У Земли тоже были кольца. - Природа. 2003. N3. С.76 [Journal
of Geophysical Research (Atmospheres). 2002. V.107. N D15. P. ACL
2-1 (США)].
У Марса ядро жидкое? - Природа. 2004. N10. С.82 [Science.
2004. V.300. N5617. P.260, 299 (США)].
У Японии "на прицеле" Луна. - Природа. 1995. N2. С.108 [New
Scientist. 1994. V.143. N1937. P.7 (Великобритания)].
Угроза затопления была преувеличена. - Природа. 1997. N7.
С.116 [New Scientist. 1992. V.135. N1836. P.4 (Великобритания)].
"Ударное" происхождение Луны. - Природа. 1990. N1. C.102 [Na-
ture. 1989. V.338. N6210. P.29 (Великобритания)].
Ударные кратеры и массовые вымирания на Земле. - Природа.
1997. N12. С.79 [Science News. 2 August 1997. V.152. P.71 (США)].
Улубеков А.Т. Богатства внеземных ресурсов. М., Знание, 1984.
255 с.
Уникальный Титан. - Природа. 2004. N6. C.83-84 [Nature. 2003.
V.426. N6963. P.154-157 (Великобритания)].
Уран окружён синим кольцом. - Природа. 2006. N9. С.80 [Scien-
ce. 2006. V.312. N5770. P.92 (США)].
Уточняется внутренняя структура Каллисто и Европы. - Природа.
1999. N10. C.108-109 [Jet Propulsion Laboratory Release. 4 June,
1998; Science. 1998. V.280. N5369. P.1573 (США)].
Уровень Мирового океана поднимается. - Природа. 1990. N2.
С.117 [New Scientist. 1989. V.122. N1662. P.273 (Великобрита-
ния)].
Федулаев Л.Е. Физическая форма гравитации: Диалектика природы.
М., КомКнига, 2006. 288 с.
Филиппов Б.П. Кусочки Солнца "навынос". - Природа. 1999. N10.
С.32-40.
Фобос. [Фотографии спутника Марса Фобоса, сделанные с борта
межпланетной станции на заключительных этапах полёта]. - Правда.
1989. 30 августа.
Фридман В.Л. Скорость расширения и размеры Вселенной. - В мире
науки. 1993. N1. С.18-24.
Фридман А.М., Хоружий О.В. Предсказание и открытие гигантских
вихрей в галактиках. - Природа. 1998. N9. C.25-39.
Фтороформ - мощный парниковый газ. - Природа. 1999. N1.
С.104-105 [Geophysical Research Letters. 1998. V.25. P.35 (США)].
Хаберле Р.М. Климат Марса. - В мире науки. 1986. N7. С.24-34.
Хаин В.С. От тектоники плит к глобальной геодинамике. - Приро-
да. 1995. N1. С.42-51.
Хаин В.С., Божко Н.А. Гондвана - исчезнувший суперконтинент. -
Природа. 1989. N6. С.36-45.
Харон оказался "снежком". - Природа. 1993. N7. C.110.
Хартман У.К. Единство малых тел Солнечной системы. - Природа.
1990. N9. С.61-64.
Хауэлл Д.Д. Экзотические блоки. - В мире науки. 1986. N12.
С.40-50.
Химический состав Луны. - Природа. 2002. N7. C.82-83 [Science.
2001. V.293. N5536. P.1779 (США)].
Хирон: малая планета или комета? - Природа. 1989. N9. С.107
[National Optical Astronomy Observatories News. 1989. NOAO 89-06
(США)].
Хокинг С. Краткая история времени. От большого взрыва до чёр-
ных дыр. СПб., Амфора, 2000. 268 с.
Хокинг С., Млодинов Л. Кратчайшая история времени. СПб., Амфо-
ра. ТИД Амфора, 2007. 180 с.
Хоскин М. Вильям Гершель и становление современной астрономии.
- В мире науки. 1986. N4. С.70-77.
Хэбинг Д., Нейгебауэр Д. "Инфракрасное" небо. - В мире науки.
1985. N1. С.17-26.
Чейсон Э.Д. Первые результаты с космического телескопа
"Хаббл". - В мире науки. 1992. N8. С.6-14.
Черепащук А.М., Чернин А.Д. Вселенная, жизнь, чёрные дыры.
Фрязино, Век 2, 2007. 320 с.
Четвёртое пришествие с неба. - Российская газета. 23 марта
2001 г. С.5.
Чёрная дыра в Галактике? - Природа. 1992. N7 [New Scientist.
1992. V.133. N1807. P.22 (Великобритания)].
Чёрная дыра в галактике NGC 4258. - Природа. 1998. N6.
С.105-106 [New Scientist. 1997. V.155. N2098. P.29 (Великобрита-
ния)].
"Чёрное озеро" на Марсе. - Природа. 1998. N9. C.102-103 [Пре-
доставлено в Интернет компанией "Malin Space Sciece Systems" и
HACA (США)].
Чилингарян И. Незабываемая комета. - Природа. 1997. N8.
С.52-53.
Что нового в семействе Юпитера? - Природа. 1999. N4. C.99-100
[Jet Propulsion Laboratory Release. January 9, 1998. (США)].
Что нового на Юпитере? - Природа. 1998. N4. C.108 [Science
News. 1997. V.152. N7. P.107 (США)].
Что ожидает Солнце и Землю? - Природа. 1994. N9. С.41-42 [New
Scientist. 1994. V.142. N1919. P.18 (Великобритания)].
Чудов С.В. Пресноводный папоротник изменил климат. - Природа.
2009. N7. С.79.
Шаровая молния - ещё один эксперимент. - Природа. 2007. N9.
С.20.
Шульц П.Г. Миграция полюсов Марса. - В мире науки. 1986. N2.
С.60-60.
Экзопланета со странностями. - Природа. 2003. N7. С.77-78
[Science. 2002. V.296. N5575. P.1951 (США)].
Эль-Ниньо приходит всё чаще и становится длительнее. - Приро-
да. 1997. N7. С.115-116 [Geophysical Research Letters. 1996.
V.23. P.57 (США)].
"Эльфы", "феи", "домовые" и другие "привидения". - Природа.
1997. N11. С.112-113 [Geophysical Research Letters. 1997. V.24.
P.583 (США)].
Энциклопедический словарь в двух томах. М., Советская энцикло-
педия, 1963 и 1964. 656 и 736 с.
Энциклопедия для детей. Том 8. Астрономия. М., Аванта+, 1997.
688 с.
Юпитер "зализывает раны". - Природа. 1995. N5. С.96 [Science.
1994. V.260. N5182. P.31 (США)].
Юпитер и его спутники: взгляд с "Галилео". - Природа. 1997.
N2. C.48-49.
Ядро суперкометы выдаёт неизвестную планету? - Природа. 2001.
N12. C.69 [Science. 2001. V.292. N5514. P.3 (США)].
Японский радиотелескоп в космосе. - Природа. 1997. N12.
С.71-72 [Nature. 1997. V.385. N6618. P.663 (Великобритания)].
Японцы летят к Марсу. - Природа. 1999. N3. С.107 [New Scien-
tist. 1998. V.159. N 2142. P.12 (Великобритания)].
"Don Quixote" полетит в космос. - Природа. 2005. N8. С.28
[Spaceflight. 2004. V.46. N9. P.340 (Великобритания)].
"Cassini" завершил изучение Юпитера. - Природа. 2004. N1. С.84
[Science. 2003. V.299. N5612. P.1529, 1541 (США)].
"Cassini" около Сатурна: первые открытия. - Природа. 2005. N6.
С.79-80 [Science. 2004. V.305. N5681. P.165 (США)].
"IRAS" - великий первооткрыватель. - Природа. 1996. N9.
С.104-105 [New Scientist. 1995. V.148. N2002. P.34 (Великобрита-
ния)].
"Lunar Prospector" прекратил своё существование. - Природа.
2000. N7. C.77 [Astronomy and Geophysics. 1999. V.40. N4. P.33
(Великобритания)].
200 лет изучения астероидов. - Природа. 2001. N5. С.68 [Scien-
ce. 2000. V.289. N5487. P.2065 (США)].
Мы живём, точно в сне неразгаданном,
На одной из удобных планет...
Много есть, чего вовсе не надо нам,
А того, что нам хочется, нет...
Игорь Северянин